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다음과 같은 평면응력상태에서 최대전단응력은 약 몇 MPs 인가?x 방향… | [일반기계기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 16년 1회차
다음과 같은 평면응력상태에서 최대전단응력은 약 몇 MPs 인가?
  • x 방향 인장응력 : 175MPa
  • y 방향 인장응력 : 35MPa
  • xy 방향 전던응력 : 60 MPa
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해설

주어진 세 응력값으로 계산한 최대전단응력은 약 92 MPa이다.

평면응력에서 최대전단응력은 τmax=(σxσy2)2+τxy2\tau_{max}=\sqrt{\left(\dfrac{\sigma_x-\sigma_y}{2}\right)^2+\tau_{xy}^{\,2}}로 구하며, 이는 모어원의 반지름에 해당한다.

x·y 방향 인장응력이 175 MPa, 35 MPa이므로 σxσy2=175352=70 MPa\dfrac{\sigma_x-\sigma_y}{2}=\dfrac{175-35}{2}=70\ \mathrm{MPa}이다.

여기에 전단응력 60 MPa을 넣으면 τmax=702+602=850092 MPa\tau_{max}=\sqrt{70^2+60^2}=\sqrt{8500}\approx 92\ \mathrm{MPa}가 된다. 두 수직응력의 합이 아니라 차를 쓴다는 점이 함정이다.

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