표점길이가 100mm, 지름이 12mm인 강재 시편에 10kN의 인장하… | [건설기계설비기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 3회차

표점길이가 100mm, 지름이 12mm인 강재 시편에 10kN의 인장하중을 작용하였더니 변형률이 0.000253 이었다. 세로탄성계수는 약 몇 GPa 인가? (단, 시편은 선형 탄성거동을 한다고 가정한다.)

해설

세로탄성계수(영(Young's)계수) E는 응력과 변형률의 비로 정의되므로, 먼저 응력을 구한 뒤 변형률로 나누면 349 GPa이다.
단면적  $A = \pi r^2 = \pi \times (6)^2 = 113.1 \text{ mm}^2$ 
응력  $\sigma = \frac{F}{A} = \frac{10,000 \text{ N}}{113.1 \text{ mm}^2} = \frac{10,000}{113.1 \times 10^{-6}} = 88.4 \times 10^6 \text{ Pa}$ 
세로탄성계수  $E = \frac{\sigma}{\varepsilon} = \frac{88.4 \times 10^6}{0.000253} = 349.4 \times 10^9 \text{ Pa} \approx 349 \text{ GPa}$

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