모두CBT

단면 지름이 3cm인 환봉이 25kN의 전단하중을 받아서 0.00075… | [건설기계설비기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 17년 2회차
단면 지름이 3cm인 환봉이 25kN의 전단하중을 받아서 0.00075rad의 전단변형률을 발생시켰다. 이때 재료의 세로탄성계수는 약 몇 GPa인가? (단, 이 재료의 포아송 비는 0.3이다.)
1
75.5
2
94.4
3
122.6
4
157.2
해설

전단하중을 받는 환봉에서 전단응력은 τ=VA\tau=\dfrac{V}{A}, 가로탄성계수는 G=τγG=\dfrac{\tau}{\gamma}로 구한다.

A=π4(0.03 m)2=7.07×10−4 m2A=\dfrac{\pi}{4}(0.03\,\mathrm{m})^2=7.07\times10^{-4}\,\mathrm{m^2}이므로 τ=25000 N7.07×10−4 m2≈35.4 MPa\tau=\dfrac{25000\,\mathrm{N}}{7.07\times10^{-4}\,\mathrm{m^2}}\approx35.4\,\mathrm{MPa}이고, G=35.40.00075≈47.2 GPaG=\dfrac{35.4}{0.00075}\approx47.2\,\mathrm{GPa}가 된다.

세로탄성계수는 E=2G(1+ν)=2×47.2×(1+0.3)≈122.6 GPaE=2G(1+\nu)=2\times47.2\times(1+0.3)\approx122.6\,\mathrm{GPa}로 계산된다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.