양끝을 고정한 단면적 2[cm2]인 사각봉이 온도 -10[℃]에서 가열… | [공유압기능사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[공유압기능사 필기] 15년 3회차

양끝을 고정한 단면적 2[cm²]인 사각봉이 온도 -10[℃]에서 가열되어 50[℃]가 되었을 때, 재료에 발생하는 열응력은? (단, 사각봉의 탄성계수는 21[GPa], 선팽창계수는 12×10^-6[/℃] 이다.)

15.1[MPa]

25.2[MPa]

29.9[MPa]

35.8[MPa]

해설

양끝이 고정된 봉의 열응력은 15.1 MPa이다.
열응력은  $\sigma = E\alpha \Delta T$  이다.
온도 변화:  $\Delta T = 50-(-10) = 60\,\mathrm{^\circ C}$ 
대입:  $\sigma = 21\times 10^{3}\,\mathrm{MPa}\times 12\times 10^{-6}\times 60$ 
결과:  $\sigma \approx 15.12\,\mathrm{MPa}$ 
단면적 2 cm² 는 열응력 계산에 쓰이지 않는다. 열응력은 응력이므로 단면적과 무관하고, 면적을 곱한 값은 힘이다.

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