모두CBT

균일 단면 봉재에 작용하는 수직응력에 의한 탄성에너지를 구하는 식으로 … | [승강기기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 22년 1회차
균일 단면 봉재에 작용하는 수직응력에 의한 탄성에너지를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 탄성에너지 U, 인장하중 P, 봉재길이 L, 세로탄성계수 E, 변형량 δ, 단면적은 A 이다.)
1
2
3
4
해설

균일 단면 봉재에 수직응력이 작용할 때의 탄성에너지는 U = P²L/(2EA)이다.

탄성에너지는 하중이 변형량에 대해 한 일이며, 선형 탄성 범위에서는 하중–변형 선도의 삼각형 면적인 U=12PδU=\dfrac{1}{2}P\delta가 된다.

여기에 δ=PLEA\delta=\dfrac{PL}{EA}를 대입하면
U=12P⋅PLEA=P2L2EAU=\dfrac{1}{2}P\cdot\dfrac{PL}{EA}=\dfrac{P^{2}L}{2EA}

변형량으로 표현하면 U=EAδ22LU=\dfrac{EA\delta^{2}}{2L}가 되므로, P나 δ가 1제곱으로만 남은 식은 에너지가 하중과 변형의 곱에 비례한다는 관계를 만족하지 못한다.

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