양끝을 고정한 단면적 2cm2인 사각봉이 온도 -10℃에서 가열되어 5… | [전산응용기계제도기능사 필기] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전산응용기계제도기능사 필기] 10년 1회차

양끝을 고정한 단면적 2cm²인 사각봉이 온도 -10℃에서 가열되어 50℃가 되었을 때 재료에 발생하는 열응력은? (단, 사각봉의 세로탄성계수는 21000 N/mm², 선팽창계수는 0.000012 N/℃ 이다.)

25.20 N/mm²

15.12 N/mm²

35.80 N/mm²

29.90 N/mm²

해설

양단이 고정된 상태에서 온도가 변하면 자유롭게 늘어나거나 줄어들 수 없어 열응력이 발생하며, 그 크기는 세로탄성계수와 선팽창계수, 온도변화량의 곱으로 구한다.
온도변화는  $\Delta T = 50-(-10) = 60^{\circ}\mathrm{C}$ 이다.
열응력은  $\sigma = E \alpha \Delta T = 21000 \times 0.000012 \times 60 = 15.12\ \mathrm{N/mm^2}$ 로 계산된다.

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