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단면적이 각각 A1, A2이고, 탄성계수가 각각 E1, E2 인 길이 … | [용접기사 필기] 12년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[용접기사 필기] 12년 2회차
단면적이 각각 A1, A2이고, 탄성계수가 각각 E1, E2 인 길이 ℓ인 재료가 강성판 사이에서 인장하중 P를 받아 탄성 변형을 했을 때, 각 재료 내부에 생기는 수직응력은? (단, 2개의 강성판은 항상 수평을 유지한다.)
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해설

강성판이 수평을 유지하므로 두 재료의 변형률이 같다: ε=σ1E1=σ2E2\varepsilon=\dfrac{\sigma_1}{E_1}=\dfrac{\sigma_2}{E_2}.

힘의 평형 P=σ1A1+σ2A2P=\sigma_1A_1+\sigma_2A_2에 넣으면
σ1=PE1A1E1+A2E2=PA1+A2E2E1\sigma_1=\dfrac{PE_1}{A_1E_1+A_2E_2}=\dfrac{P}{A_1+A_2\dfrac{E_2}{E_1}},
σ2=PE2A1E1+A2E2=PA2+A1E1E2\sigma_2=\dfrac{PE_2}{A_1E_1+A_2E_2}=\dfrac{P}{A_2+A_1\dfrac{E_1}{E_2}}가 된다.

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