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정사각형 단면의 짧은 봉에서 축방향(z방향) 압축 응력 40MPa를 받… | [일반기계기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 3회차
정사각형 단면의 짧은 봉에서 축방향(z방향) 압축 응력 40MPa를 받고 있고, x방향과 y방향으로 압축 응력 10MPa씩 받을 때 축방향 길이 감소량은 약 몇 mm인가? (단, 세로탄성계수 100GPa, 포아송 비 0.25, 단면의 한변은 120mm, 축방향 길이는 200mm이다.)
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해설

이 봉의 축방향 길이는 약 0.07mm 감소한다.

3축 응력 상태의 후크 법칙에 따라 εz=1E[σzν(σx+σy)]=1100,000[400.25×(20)]=0.00035\varepsilon_z=\dfrac{1}{E}\left[\sigma_z-\nu(\sigma_x+\sigma_y)\right]=\dfrac{1}{100{,}000}\left[-40-0.25\times(-20)\right]=-0.00035이다.

ΔL=εz×L=0.00035×2000.07 mm\Delta L=\varepsilon_z\times L=-0.00035\times200\approx-0.07\ \mathrm{mm}로 계산된다.

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