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최대 전단응력 3

[재료역학] 파손(failure) 이론 - 정적 파손(static failure)

이번 포스팅에서는 파손 이론에 대한 내용 중 정적파손에 대해 먼저 알아보도록 하겠습니다. 파손(failure) 이론이란? 파손은 부품이 두개 혹은 그 이상으로 분리되거나 모양이 바뀌어 부품의 원래 기능을 제대로 할 수 없게 된 상태를 말합니다. 파손은 정하중 상태에서 발생하는 정적파손과 동하중 상태에서 발생하는 피로파손으로 나뉩니다. 그리고 파손 이론은 이러한 파손현상을 복잡한 형상의 부품으로 실험하지 않고 단축인장실험 데이터로 어떻게 입체에 써먹을까 하는 것을 말합니다. 정적 파손(static failure) 정적 파손에 대하여 일반적으로 잘 쓰이는 세가지 이론에 대해 알아보겠습니다. (1) 최대 전단응력 이론(maximum shear stress theory) 최대 전단응력 이론은 기계부품의 최대 전..

공학/재료역학 2021.11.23

[재료역학] 원통형 압력용기에서의 응력

이번 포스팅에서는 원통형 압력용기에서의 응력에 대해 알아보겠습니다. 원통형 압력용기에서의 응력 아래의 그림을 바탕으로 원주 방향과 길이 방향의 응력을 각각 구해봅시다. 원주 방향 응력 우선 용기의 벽에 작용하는 원주응력 $\sigma _{1}$과 내부 압력에 의한 합성력 $P_{1}$에 대해 평형방정식을 세워볼 수 있습니다. $$\sigma _{1}(2bt)-2pbr=0$$ 이 식으로부터 원통형 압력용기에서의 원주방향 응력을 구할 수 있습니다. $$\sigma _{1} = \frac{pr}{t}$$ 길이 방향 응력 길이 방향 응력 $\sigma _{2}$의 합력은 $\sigma _{2}(2\pi rt)$와 같고 내압에 의한 합력 $P_{2}=p\pi r^{2}$와 평형을 이루어야 합니다. 즉, $$ \s..

공학/재료역학 2021.08.12

[재료역학] 구형 압력용기(pressure vessel)에서의 응력

이번 포스팅에서는 압력용기에서의 응력에 대해 알아봅시다. 구형 압력용기에서의 응력 구형 용기 내의 응력을 결정하기 위해 구를 수직 지름 평면으로 자르고, 용기의 절반과 내용물에 의한 압력을 자유물체도로 그리면 아래 그림과 같습니다. 압력은 균일하게 작용하므로 반구 내에 남아있는 유체의 평면 원형 면적에 작용하는 힘 $P$는 아래와 같습니다. $$P = p(\pi r^{2})$$ 그리고 용기와 하중의 대칭성으로 인해 인장응력 $\sigma$는 원주방향으로 균일합니다. 그렇기 때문에 이를 이용하여 벽 내부에 작용하는 인장응력의 합력은 응력과 이 응력이 작용하는 면적을 곱한 것과 같습니다. 즉, $$\sigma (2\pi r_{m}t)$$ 여기서 $t$는 벽의 두께이고, $r_{m}$은 $r+\frac{t}{..

공학/재료역학 2021.08.11
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