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다음 막대의 z방향으로 80kN의 인장력이 작용할 때 x 방향의 변형량… | [건설기계설비기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 17년 1회차
다음 막대의 z방향으로 80kN의 인장력이 작용할 때 x 방향의 변형량은 몇 μm인가? (단, 탄성계수 E=200 GPa, 포아송 비 v=0.32, 막대크기 x=100mm, y=50mm, z=1.5m이다.)
문제 이미지
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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

x 방향 변형량은 -2.56 μm로, 축이 늘어난 만큼 가로는 줄어든다.

단면적은 A=100×50=5000 mm2=5×10−3 m2A=100\times 50=5000\,\mathrm{mm^2}=5\times10^{-3}\,\mathrm{m^2} 이므로 축응력은 σz=80×1035×10−3=16 MPa\sigma_z=\dfrac{80\times10^3}{5\times10^{-3}}=16\,\mathrm{MPa} 이다.

세로변형률은 εz=16200000=8×10−5\varepsilon_z=\dfrac{16}{200000}=8\times10^{-5} 이고, 가로변형률은 포아송 비를 곱해 εx=−ν εz=−0.32×8×10−5=−2.56×10−5\varepsilon_x=-\nu\,\varepsilon_z=-0.32\times8\times10^{-5}=-2.56\times10^{-5} 가 된다.

여기에 x 방향 치수 100 mm를 곱하면 δx=−2.56×10−5×100=−2.56×10−3 mm\delta_x=-2.56\times10^{-5}\times100=-2.56\times10^{-3}\,\mathrm{mm}, 즉 -2.56 μm이며 음의 부호는 수축을 뜻한다.

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