2003년08월10일 30번

[조선유체역학 및 재료역학]
내압 3MPa, 안지름 100cm의 보일러 원통의 판두께는 몇 mm인가? (단, 재료의 허용응력을 90MPa이고, 이음효율은 70%이다)

① 8
② 16
③ 24
④ 32

(정답률: 알수없음)

문제 해설

판두께는 다음과 같이 구할 수 있다.

t = PD / (2SEw)

여기서,
P = 내압 = 3MPa
D = 안지름 = 100cm = 1000mm
S = 재료의 허용응력 = 90MPa
E = 이음효율 = 0.7
w = 원통의 두께 = t (구하려는 값)

따라서,

t = PD / (2SEw) = 1000 * 3 / (2 * 90 * 0.7 * w) = 214.29 / w

t가 최소가 되도록 w를 구해야 한다. 이는 t가 최소가 되려면 w가 최대가 되어야 한다는 것을 의미한다. 따라서, w는 허용응력과 이음효율에 따라 결정되는 최대값인 32mm가 된다.

따라서, t = 214.29 / 32 = 6.7mm 이므로, 판두께는 약 6.7mm이다. 하지만, 이는 주어진 보기 중에 없는 값이므로, 가장 근접한 값인 "8"을 선택할 수 있다.

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