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두께가 6mm이고 안지름이 180mm인 원통형 압력용기가 14 kgf/… | [9급 지방직 기계일반] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 기계일반] 10년 1회차
두께가 6mm이고 안지름이 180mm인 원통형 압력용기가 14 kgf/cm2의 내압을 받는 경우, 이 압력용기의 원주 방향 및 축 방향 인장응력[kgf/cm2]은?
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원주 방향: 210, 축 방향: 420
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원주 방향: 420, 축 방향: 840
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원주 방향: 210, 축 방향: 105
4
원주 방향: 420, 축 방향: 210
해설

원주 방향 응력은 210, 축 방향 응력은 105 kgf/cm2\mathrm{kgf/cm^2}이다.

단위를 cm로 맞추면 t=0.6 cmt = 0.6\,\mathrm{cm}, D=18 cmD = 18\,\mathrm{cm}이다.

원주 방향: σt=pD2t=14×182×0.6=210 kgf/cm2\sigma_t = \dfrac{pD}{2t} = \dfrac{14 \times 18}{2 \times 0.6} = 210\,\mathrm{kgf/cm^2}
축 방향: σz=pD4t=14×184×0.6=105 kgf/cm2\sigma_z = \dfrac{pD}{4t} = \dfrac{14 \times 18}{4 \times 0.6} = 105\,\mathrm{kgf/cm^2}

  • 박판 원통에서는 원주 방향 응력이 축 방향의 2배이므로, 축 방향이 원주 방향보다 큰 조합은 성립하지 않는다.
  • 원주 420·축 210 조합은 식의 분모에서 2를 빠뜨려(pDt\dfrac{pD}{t}, pD2t\dfrac{pD}{2t}) 각각 2배로 계산한 값이다.

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