2013년08월18일 34번

[전기철도 구조물공학]
탄성한도 내에서 봉에 축방향 인장력이 작용할 때, 봉의 체적변형율은? (단, e은 봉의 종변형율, v는 포와송비이다.)

① e(1-v)
② e(1-2v)
③ e(1+v)
④ e(1+2v)

(정답률: 알수없음)

문제 해설

탄성한도 내에서는 힘이 제거되면 물체는 처음 상태로 돌아가려는 성질을 가지고 있다. 이를 통해 봉에 작용하는 축방향 인장력이 작아져도 봉의 체적은 변형되지 않는다. 따라서 체적변형율은 0이 된다.

하지만, 봉의 종변형율은 축방향 인장력에 의해 변형될 수 있다. 이 때, 봉의 종변형율은 포와송비에 따라 결정된다. 포와송비는 봉의 종변형율과 축방향 변형율의 비율을 나타내는 값으로, 일반적으로 고체 재료에서는 0.2 ~ 0.3 사이의 값을 가진다.

따라서, 봉의 체적변형율은 0이고, 종변형율은 축방향 변형율의 2~3배 정도 작아지므로, 정답은 "e(1-2v)"가 된다.

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