2010년03월07일 12번
[재료역학] 지름 7mm, 길이 250mm인 연강 시험편으로 비틀림 실험을 하여 얻은 결과, 토크 4.08N·m에서 비틀림 각이 8°로 기록되었다. 이 재료의 전단 탄성계수는 약 몇 GPa인가?
- ① 64
- ② 53
- ③ 41
- ④ 31
(정답률: 34%)
문제 해설
비틀림 각과 토크는 다음과 같은 관계를 가진다.
θ = TL / (GJ)
여기서,
θ: 비틀림 각
T: 토크
L: 시험편 길이
G: 전단 탄성계수
J: 평균 폐단면적 모멘트
시험편의 지름을 d라고 하면, 폐단면적 모멘트는 다음과 같다.
J = (π/2) * (d/2)^4
따라서, G는 다음과 같이 구할 수 있다.
G = TL / (θJ)
주어진 값들을 대입하면,
G = (4.08 N·m) * (0.25 m) / (8° * (π/2) * (0.007/2)^4) = 31.1 GPa
따라서, 이 재료의 전단 탄성계수는 약 31 GPa이다. 정답은 "31"이다.
θ = TL / (GJ)
여기서,
θ: 비틀림 각
T: 토크
L: 시험편 길이
G: 전단 탄성계수
J: 평균 폐단면적 모멘트
시험편의 지름을 d라고 하면, 폐단면적 모멘트는 다음과 같다.
J = (π/2) * (d/2)^4
따라서, G는 다음과 같이 구할 수 있다.
G = TL / (θJ)
주어진 값들을 대입하면,
G = (4.08 N·m) * (0.25 m) / (8° * (π/2) * (0.007/2)^4) = 31.1 GPa
따라서, 이 재료의 전단 탄성계수는 약 31 GPa이다. 정답은 "31"이다.
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