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1[금속재료기사 필기] 21년 1회차
2원 응력계의 모어 원(Mohr’s circle)의 직경은? (단, τ: 전단응력)
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해설

모어 원의 직경은 주응력 차이(σ₁ − σ₂)로 결정된다.

2원 응력계에서 주응력은
σ1,2=σx+σy2±(σx−σy2)2+τ2\sigma_{1,2} = \frac{\sigma_x + \sigma_y}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2}\right)^2 + \tau^2}
이므로, 주응력의 차이는
σ1−σ2=2(σx−σy2)2+τ2\sigma_1 - \sigma_2 = 2\sqrt{\left(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2}\right)^2 + \tau^2}
이다.

모어 원의 반지름은 이 값의 절반이므로 반지름 = (σx−σy2)2+τ2\sqrt{\left(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2}\right)^2 + \tau^2}이고,
직경 = 2 × 반지름 = 2(σx−σy2)2+τ22\sqrt{\left(\frac{\sigma_x - \sigma_y}{2}\right)^2 + \tau^2}이다.
이를 정리하면 직경 = (σx−σy)2+4τ2\sqrt{(\sigma_x - \sigma_y)^2 + 4\tau^2}이 된다.

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