다음 막대의 z방향으로 80kN의 인장력이 작용할 때 x 방향의 변형량… | [일반기계기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[일반기계기사 필기] 17년 2회차
다음 막대의 z방향으로 80kN의 인장력이 작용할 때 x 방향의 변형량은 몇μm인가? (단, 탄성계수 E=200 Gpa, 포아송 비 v=0.32 막대크기 x=100mm, y=50mm, z=1.5m 이다)
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2.56
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25.6
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-2.56
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-25.6
해설
인장 방향과 수직한 x 방향은 오히려 수축하므로 변형량은 −2.56 μm 이다.
발문에서 막대는 단면이 x 방향 100 mm × y 방향 50 mm, 길이 방향(z)이 1.5 m 이고, 그림처럼 양 끝에서 z 축을 따라 P = 80 kN 으로 잡아당긴다. 축응력은 σz = P/A = 80,000 N ÷ (0.1 m × 0.05 m) = 16 MPa 이다.
z 방향 변형률은 εz = σz/E = 16 × 106 ÷ (200 × 109) = 8 × 10-5 이고, 포아송 비에 의해 εx = −νεz = −0.32 × 8 × 10-5 = −2.56 × 10-5 이다.
x 방향 치수 100 mm 를 곱하면 δx = −2.56 × 10-5 × 100 mm = −2.56 × 10-3 mm = −2.56 μm. 부호 (−)는 가로 방향이 줄어든다는 뜻이며, 부호를 빼먹거나 μm 환산에서 자릿수를 한 칸 놓치면 다른 값이 된다.
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