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재료에 전단 응력이 가해질 때 변형 에너지 밀도는 전단 응력과 해당 전단 변형률의 곱으로 적분 형태로 표현될 수 있습니다.
탄성 한계 내에서 전단 응력은 전단 변형률에 비례하며, 비례 상수는 강성 계수입니다.
적분을 수행하면, 변형 에너지 밀도는 강성 계수와 전단 변형률 제곱의 곱으로 표현됩니다.
해당 변형 에너지는 작은 부피 요소에 대한 변형 에너지 밀도를 적분하여 계산할 수 있습니다. 이 방정식은 탄성 변형에만 유효합니다.
하나 이상의 꼬임 커플이 적용되는 샤프트를 고려하십시오. 고정 끝에서 거리 x에 위치한 단면적 A의 전단 응력은 내부 토크와 극 관성 모멘트 J로 표현할 수 있습니다.
이러한 샤프트에 저장된 변형 에너지는 비틀림 토크 측면에서 적분 형태로 표현될 수 있습니다. 단면적 측면에서 볼륨 요소를 다시 쓰면 표현이 단순화됩니다.
이전 강의에서 논의한 바와 같이, 재료의 변형 에너지는 재료가 탄성 변형될 때 저장되는 에너지이며, 이는 재료 과학 및 기계 공학에서 중요한 개념입니다. 이 에너지는 재료 내의 응집력에 대항하여 수행되는 내부 작업의 결과입니다. 재료가 전단 응력과 해당 전단 변형을 겪…
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