양단이 고정 구속되어 있는 봉의 온도가 균일하게 증가할 때, 온도 변화… | [7급 국가직 기계설계] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

양단이 고정된 봉의 열하중은 열응력에 단면적을 곱한 값으로, $P = E\alpha\Delta T A$이다.
자유 상태라면 늘어났을 열변형률 $\varepsilon = \alpha\Delta T$를 벽이 완전히 막으므로 열응력 $\sigma = E\alpha\Delta T$가 생긴다.
힘은 $P = \sigma A = E\alpha\Delta T A$이며, 봉 길이와는 무관하다.
$E\alpha\Delta T$: 응력 [$N/mm^{2}$] 차원으로, 단면적을 곱하지 않아 힘이 아니다.
$2E\alpha\Delta T$: 양쪽 벽이 있다고 응력이 두 배가 되지 않으며, 역시 응력 차원이다.
$2E\alpha\Delta T A$: 양 끝 반력 P는 서로 같은 크기의 한 쌍일 뿐, 두 배로 더하지 않는다.