비틀림을 받는 축 표면의 한 점은 τₓᵧ = −20 MPa(σₓ = σᵧ = 0)인 순수 전단 상태이다. 법선이 x축에서 반시계 방향으로 25° 회전한 면의 수직 응력 σθ을(를) 구하시오.
정답이 있는 모어 원과 응력 변환 학습지
1.쉬움
τxy = −20 MPaθ = 25°
σθ = MPa
2.쉬움
한 점에서 σₓ = 20 MPa, σᵧ = −60 MPa이고 약간의 전단 응력도 있다. 60° 회전한 요소에서 회전된 x′ 방향의 수직 응력은 −92 MPa이다. 회전된 y′ 방향의 수직 응력 σy′을(를) 구하시오.
σx = 20 MPaσy = −60 MPaσx′ = −92 MPaθ = 60°
σy′ = MPa
3.보통
하중을 받는 부품의 한 점에서 σₓ = 130 MPa, σᵧ = 120 MPa, τₓᵧ = 30 MPa이다(인장을 양으로 한다). 면내 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
σx = 130 MPaσy = 120 MPaτxy = 30 MPa
τmax = MPa
4.보통
한 점에서 σₓ = −80 MPa, σᵧ = 10 MPa, τₓᵧ = 50 MPa이다(인장을 양으로). 요소를 반시계 방향 35° 회전한다. 회전된 y′축에 수직인 회전 요소 면의 수직 응력 σy′을(를) 구하시오.
σx = −80 MPaσy = 10 MPaτxy = 50 MPaθ = 35°
σy′ = MPa
5.어려움
하중을 받는 부품의 한 점에서 σₓ = 90 MPa, σᵧ = 0 MPa, τₓᵧ = 40 MPa이다(인장을 양으로 한다). 법선이 x축에서 시계 방향으로 20° 회전한 면의 수직 응력 σθ을(를) 구하시오.
σx = 90 MPaσy = 0 MPaτxy = 40 MPaθ = -20°
σθ = MPa
6.어려움
지름 40 mm인 속이 찬 축이 축방향 압축력 180 kN와(과) 토크 200 N·m를 함께 받는다. 축의 표면에서 면내 최대 전단 응력 τmax을(를) 구하시오.
d = 40 mmF = −180 kNT = 200 N·m
τmax = MPa
정답표
- 1. σθ = −15.32 MPa
- 2. σy′ = 52 MPa
- 3. τmax = 30.41 MPa
- 4. σy′ = −66.59 MPa
- 5. σθ = 53.76 MPa
- 6. τmax = 73.37 MPa
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