材料力学 熱応力

質問

すみません。解けません。

室温20℃のとき、直径50mm、長さ600mmのアルミニウム棒材の両端の位置を固定した。室温が－10℃の時棒材に発生する応力を求めよ。ただし棒材の線膨張係数は2.3×10^－5℃^-1、縦弾性係数は69Gpaとする

回答No.2

ohkawa3 · ベストアンサー

回答(1)再出
理解しやすいように、2段階で計算例を示します。

1) 温度変化による寸法の変化（固定しない場合）
　　20℃から-10℃に温度が変化するのですから、変化の幅は、-30K。
　　線膨張係数は2.3×10^－5K^-1のので、
　　寸法変化は、600 mm×2.3×10^－5 K^-1×(-30) K＝-0.414 mm

2) 温度変化による寸法変化に相当する応力
　　応力は、寸法変化の割合に縦弾性係数を掛ければ求まるので、
　　（-0.414 mm／600 mm）×69 GPa＝47.61 MPa

応力は、材料の直径が変わっても、同じ値になります。
イメージしやすいように計算で「長さ」使いましたが、2段階の計算で相殺されるので「長さ」も応力には関係しません。

回答No.1

ohkawa3

前のご質問と全く同じ内容ですね。　どちらか一方に回答が得られれば、後はご自身で対処できそうに思いますが、特別なご事情があるでしょうか？