반지름 r[mm]인 얇은 벽 원통형 압력용기에 내압 p[MPa]가 작용… | [7급 국가직 기계설계] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 기계설계] 25년 1회차

반지름  $r$ [mm]인 얇은 벽 원통형 압력용기에 내압  $p$ [MPa]가 작용할 때, 최소 벽 두께  $t$ [mm]를 결정하기 위한 인장응력[MPa]은?

 $\frac{pr}{4t}$

 $\frac{pr}{2t}$

 $\frac{pr}{t}$

 $\frac{2pr}{t}$

해설

얇은 원통 압력용기에서 두께 설계의 기준은 가장 큰 원주방향(후프) 응력  $\dfrac{pr}{t}$  이다.
원주방향:  $\sigma_t=\dfrac{pD}{2t}=\dfrac{pr}{t}$ 
축방향:  $\sigma_z=\dfrac{pD}{4t}=\dfrac{pr}{2t}$ 
 $\dfrac{pr}{2t}$ : 축방향 응력으로, 후프 응력의 절반이라 두께 결정 기준이 아니다.
 $\dfrac{pr}{4t}$ : 축방향 식  $\dfrac{pD}{4t}$ 의 지름을 반지름으로 잘못 바꾼 값이다.
 $\dfrac{2pr}{t}$ : 반지름 자리에 지름을 넣어 2배 크게 잡은 값이다.

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