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1[가스기능장 필기] 09년 2회차

양단이 고정된 20[cm] 길이의 환봉을 20[℃]에서 80[℃]로 가열하였을 때 재료내부에서 발생하는 열응력은 약 몇 [MPa]인가? (단, 재료의 선팽창계수는 11.05×10^-6/[C]이며, 탄성계수 E 는 210GPa]이다.)

69,62

139.23

696.15

2784.60

해설

열응력은  $\sigma = E \alpha \Delta T$  로 구한다.
탄성계수  $E=210\ \mathrm{GPa}=210000\ \mathrm{MPa}$ , 선팽창계수  $\alpha=11.05\times10^{-6}/\mathrm{^\circ C}$ , 온도차  $\Delta T = 80-20 = 60\ \mathrm{^\circ C}$ 를 대입하면
 $\sigma = 210000 \times 11.05\times10^{-6} \times 60 \approx 139.23\ \mathrm{MPa}$ 
양단이 고정되어 열팽창이 그대로 응력으로 전환되는 조건이므로 봉의 길이(20cm)는 계산에 필요하지 않으며, 열응력은 약 139.23 MPa이다.

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