양단이 고정된 20㎝ 길이의 환봉을 10℃에서 80℃ 로 가열하였을 때… | [가스기능장 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 20년 2회차

양단이 고정된 20㎝ 길이의 환봉을 10℃에서 80℃ 로 가열하였을 때 재료내부에서 발생하는 열응력은 약 몇 MPa 인가? (단, 재료의 선팽창계수는 11.05×10^-6/℃ 이며, 탄성계수 E 는 210GPa 이다.)

69.62

162.44

696.15

2784.60

해설

양단이 고정되어 열팽창이 구속되면  $\alpha\Delta T$  만큼의 변형이 막히므로 열응력은  $\sigma=E\alpha\Delta T$  로 구한다.
 $\sigma=210\times10^{9}\times 11.05\times10^{-6}\times(80-10)$ 
 $\fallingdotseq 1.624\times10^{8}\ \mathrm{Pa}=162.44\ \mathrm{MPa}$ 
열응력은 봉의 길이와 무관하므로 20 cm는 계산에 쓰이지 않으며, 결과는 약 162.44 MPa이다.

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