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지름 20mm인 구리합금 봉에 30kN의 축방향 인장하중이 작용할 때 … | [건설기계설비기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 21년 1회차
지름 20mm인 구리합금 봉에 30kN의 축방향 인장하중이 작용할 때 체적변형률은 약 얼마인가? (단, 세로탄성계수는 100GPa, 프와송비는 0.3 이다.)
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해설

체적변형률은 ev=ε(1−2ν)e_v = \varepsilon(1-2\nu)로 구한다. 먼저 축방향 응력을 구하면 σ=FA=30,000π(10)2=30,000314.16≈95.49 MPa\sigma = \frac{F}{A} = \frac{30,000}{\pi(10)^2} = \frac{30,000}{314.16} \approx 95.49 \text{ MPa}이고, 축방향 변형률은 ε=σE=95.49100,000≈0.0009549\varepsilon = \frac{\sigma}{E} = \frac{95.49}{100,000} \approx 0.0009549이다.
따라서 체적변형률은 ev=0.0009549×(1−2×0.3)=0.0009549×0.4≈0.000382≈e_v = 0.0009549 \times (1 - 2 \times 0.3) = 0.0009549 \times 0.4 \approx 0.000382 \approx 이다.

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