정답이 있는 축 응력과 변형률 학습지

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이름: ____________________ 날짜: ____________

1.쉬움

강철 봉(지름 30 mm, E = 200 GPa)이 구리으로 만든 관(바깥지름 120 mm, 안지름 60 mm, E = 120 GPa) 안에 들어 있습니다. 둘 다 길이가 300 mm이며 강체 판 사이에서 300 kN으로 함께 압축됩니다. 봉의 압축응력 σ_r을(를) 구하시오.

P = 300 kN막대: Ø30 mm, E = 200 GPa관: Ø120/Ø60 mm, E = 120 GPaL = 300 mm

σ_r = MPa

2.쉬움

강철 봉(지름 20 mm, E = 200 GPa)이 황동으로 만든 관(바깥지름 100 mm, 안지름 60 mm, E = 100 GPa) 안에 들어 있습니다. 둘 다 길이가 500 mm이며 강체 판 사이에서 100 kN으로 함께 압축됩니다. 봉의 압축응력 σ_r을(를) 구하시오.

P = 100 kN막대: Ø20 mm, E = 200 GPa관: Ø100/Ø60 mm, E = 100 GPaL = 500 mm

σ_r = MPa

3.보통

구리 봉의 축 변형률 ε을(를) 마이크로 변형률 (µε = 10⁻⁶)로 구하시오.

P = 40 kNd = 30 mmL = 3 mE = 117 GPa

ε = µε

4.보통

강철 봉(지름 40 mm, E = 200 GPa)이 알루미늄으로 만든 관(바깥지름 80 mm, 안지름 50 mm, E = 70 GPa) 안에 들어 있습니다. 둘 다 길이가 600 mm이며 강체 판 사이에서 300 kN으로 함께 압축됩니다. 줄어든 길이 δ을(를) 구하시오.

P = 300 kN막대: Ø40 mm, E = 200 GPa관: Ø80/Ø50 mm, E = 70 GPaL = 600 mm

δ = mm

5.어려움

강철 봉(지름 30 mm, E = 200 GPa, 허용응력 120 MPa)이 황동으로 만든 관(바깥지름 100 mm, 안지름 70 mm, E = 100 GPa, 허용응력 50 MPa) 안에 들어 있습니다. 둘은 강체 판 사이에서 함께 압축됩니다. 최대 하중 P_max을(를) 구하시오.

막대: Ø30 mm, E = 200 GPa, σ_allow = 120 MPa관: Ø100/Ø70 mm, E = 100 GPa, σ_allow = 50 MPa

P_max = kN

6.어려움

강철 구간(지름 25 mm, 길이 300 mm, E = 200 GPa)과 황동으로 만든 구간(지름 50 mm, 길이 500 mm, E = 100 GPa)이 끝에서 끝으로 이어져 두 강체 벽 사이에 고정되어 있습니다. 이음부에 구간 2 쪽으로 향하는 80 kN의 축하중이 작용합니다. 구간 2의 응력 크기 σ₂을(를) 구하시오.

구간 1: 강철, Ø25 mm, 300 mm, E = 200 GPa구간 2: 황동, Ø50 mm, 500 mm, E = 100 GPaP = 80 kN

σ₂ = MPa

정답표

1. σ_r = 51.76 MPa
2. σ_r = 35.37 MPa
3. ε = 483.7 µε
4. δ = 0.3865 mm
5. P_max = 271 kN
6. σ₂ = 22.22 MPa

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