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탄성 계수(영계수) E, 전단 탄성 계수 G, 체적 탄성 계수 K사이에… | [건설기계설비기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 19년 1회차
탄성 계수(영계수) E, 전단 탄성 계수 G, 체적 탄성 계수 K사이에 성립되는 관계식은?
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해설

세 탄성계수 사이에는 K=EG3(3G−E)K=\dfrac{EG}{3(3G-E)}의 관계가 성립한다.

등방성 재료에서는 푸아송비 ν를 매개로 E=2G(1+ν)E=2G(1+\nu)와 E=3K(1−2ν)E=3K(1-2\nu)가 성립하며, 여기서 ν를 소거하면 E=9KG3K+GE=\dfrac{9KG}{3K+G}라는 기본 관계식을 얻는다.

이 식을 체적탄성계수 K에 대해 풀면
E(3K+G)=9KGE(3K+G)=9KG
EG=9KG−3EK=3K(3G−E)EG=9KG-3EK=3K(3G-E)
K=EG3(3G−E)K=\dfrac{EG}{3(3G-E)}

  • 분모를 2K+G2K+G로 쓴 E의 식은 기본 관계식의 3K+G3K+G와 다르다.
  • 3K−2G6K+2G\dfrac{3K-2G}{6K+2G}는 푸아송비 ν를 주는 식이지 탄성계수 E가 아니다.
  • K=9EG3E+GK=\dfrac{9EG}{3E+G}는 기본식에서 E와 K의 자리를 뒤바꿔 쓴 형태다.

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