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1[토목기사 필기] 19년 2회차
그림과 같이 이축응력을 받고 있는 요소의 체적변형률은? (단, 탄성계수 E=2×106 kg/cm2, 푸아송 비 ν=0.3)
문제 이미지
1
2.7 × 10-4
2
3.0 × 10-4
3
3.7 × 10-4
4
4.0 × 10-4
해설

체적변형률은 4.0×10-4이다.

그림의 요소는 수평·수직 두 방향 모두 바깥으로 1000kg/cm²가 작용하는 이축 인장 상태이므로 σx=σy=1000kg/cm², σz=0이다.

εv=1−2νE(σx+σy+σz)=1−2(0.3)2×106(1000+1000)=0.4×20002×106=4.0×10−4\varepsilon_v=\dfrac{1-2\nu}{E}(\sigma_x+\sigma_y+\sigma_z)=\dfrac{1-2(0.3)}{2\times10^6}(1000+1000)=\dfrac{0.4\times2000}{2\times10^6}=4.0\times10^{-4}

두 방향 인장이므로 응력의 합 2000kg/cm²를 넣어야 한다. 참고로 푸아송비가 0.5에 가까울수록 (1-2ν)이 0에 수렴해 체적변화가 없어지는데, 여기서는 0.4가 곱해진다.

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