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1[일반기계기사 필기] 19년 3회차
그림과 같은 비틀림 모멘트 1kNㆍm에서 축적되는 비틀림 변형에너지는 약 몇 Nㆍm인가? (단, 세로탄성계수는 100GPa이고, 포아송의 비는 0.25이다.)
1
0.5
2
5
3
50
4
500
해설
가로탄성계수 G를 먼저 구한 뒤 비틀림 변형에너지 공식에 넣으면 약 50N·m이다.
G = E/{2(1+ν)} = 100GPa/(2×1.25) = 40GPa.
그림의 축은 지름 d = 4cm, 길이 l = 100cm이므로 극단면 2차 모멘트 Ip = πd4/32 = π(0.04)4/32 = 2.51×10-7m4.
U = T2l/(2GIp) = (1×103)2×1 / (2 × 40×109 × 2.51×10-7) ≈ 50N·m.
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