안지름 1600 mm, 최고사용압력 1.0 MPa인 원통 동체의 길이이… | [에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 2023년 3회 기출복원 모의고사
안지름 1600 mm, 최고사용압력 1.0 MPa인 원통 동체의 길이이음(종이음) 효율이 0.8, 원주이음(횡이음) 효율이 0.5일 때, 동체에 필요한 최소 두께는 약 몇 mm인가? (단, 얇은 원통으로 보고 허용인장응력은 100 MPa이며, 부식여유는 무시한다.)
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20.0
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해설

두 조건을 모두 만족해야 하므로 큰 값인 10 mm가 필요하다.

원주방향 응력은 길이이음을 벌리므로 t1=PD2σaη1=1.0×16002×100×0.8=10 mmt_1 = \dfrac{PD}{2\sigma_a\eta_1} = \dfrac{1.0\times 1600}{2\times 100\times 0.8} = 10\ \mathrm{mm},
축방향 응력은 원주이음에 걸리므로 t2=PD4σaη2=1.0×16004×100×0.5=8 mmt_2 = \dfrac{PD}{4\sigma_a\eta_2} = \dfrac{1.0\times 1600}{4\times 100\times 0.5} = 8\ \mathrm{mm} 이다.

원주이음 효율이 더 낮아도 축방향 응력이 원주방향의 절반이어서 길이이음 쪽이 두께를 정한다.

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