비원형 부재의 비틀림

비틀림 하중 동안 원형 샤프트의 단면은 축 대칭이기 때문에 평면으로 유지되고 왜곡되지 않습니다.

그러나 정사각형 막대에 축 대칭이 없기 때문에 대각선과 해당 단면의 중간점을 연결하는 선을 제외한 단면의 모든 선은 막대가 비틀릴 때 왜곡됩니다.

비틀림에서 정사각형 막대의 단면 모서리에 있는 작은 입방 요소를 고려하십시오. 각 축에 수직인 요소의 면은 바의 자유 표면의 일부이므로 이러한 면과 단면의 모서리에 대한 모든 응력은 0입니다.

결과적으로, 여기에서는 전단 응력이 축으로부터의 거리에 따라 선형적으로 변한다고 가정할 수 없습니다.

최대 전단 응력은 바의 넓은 면의 중심선을 따라 발생하며 더 넓은 면과 더 좁은 면의 너비로 표현할 수 있습니다. 마찬가지로, 비틀림 각도도 이 두 너비로 정의됩니다.

여기서 계수 c1 및 c2는 두 면의 치수 비율에만 의존합니다.