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부재의 양단이 자유롭게 회전할 수 있도록 되어있고, 길이가 4 m인 압… | [일반기계기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 19년 1회차
부재의 양단이 자유롭게 회전할 수 있도록 되어있고, 길이가 4 m인 압축 부재의 좌굴 하중을 오일러 공식으로 구하면 약 몇 kN인가? (단, 세로탄성계수는 100 GPa이고, 단면 b × h=100 mm×50 mm이다.)
1
52.4
2
64.4
3
72.4
4
84.4
해설

오일러 공식으로 구한 좌굴하중은 약 64.4 kN이다.

양단힌지(핀-핀) 조건의 임계하중은 Pcr=π2EIL2P_{cr} = \dfrac{\pi^2 EI}{L^2}이며, 좌굴은 단면 2차모멘트가 작은 축을 기준으로 발생한다.

Imin=100×503121.042×106 mm4I_{min} = \dfrac{100 \times 50^3}{12} \approx 1.042\times10^{6}\ \mathrm{mm^4}, E=100 GPaE=100\ \mathrm{GPa}, L=4 mL=4\ \mathrm{m}를 대입하면 Pcr=π2×100×109×1.042×1064264.4 kNP_{cr} = \dfrac{\pi^2 \times 100\times10^9 \times 1.042\times10^{-6}}{4^2} \approx 64.4\ \mathrm{kN}이다.

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