길이가 L이며, 관성 모멘트가 Ip이고, 전단탄성계수가 G인 부재에 토… | [건설기계설비기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

토크 T를 받는 부재에 저장되는 변형에너지는 U = T²L/(2GIp)이다.
길이 L, 극관성모멘트 Ip, 전단탄성계수 G인 부재의 비틀림각은 $\theta = \dfrac{TL}{GI_p}$이고, 선형 탄성 범위에서는 토크–비틀림각 선도가 직선이므로 저장 에너지는 그 삼각형 면적, 즉 $U = \dfrac{1}{2}T\theta$이다.
대입하면 $U = \dfrac{1}{2}T \cdot \dfrac{TL}{GI_p} = \dfrac{T^{2}L}{2GI_p}$가 된다.
TL/(GIp)는 에너지가 아니라 비틀림각 그 자체이므로 혼동하기 쉽고, 분모의 2가 빠진 T²L/(GIp)는 삼각형 면적 대신 직사각형 면적을 잡은 셈이다. 인장의 $U = \dfrac{P^{2}L}{2AE}$와 같은 꼴로 하중이 제곱으로, 분모에 2가 붙는다는 점을 기억하면 구분된다.