테크노넷 - 인장강도등의 재료의 물성치를 알경우 전단강도 값의 계산은...

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채수창 2001-02-28 08:41:45

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안녕하세요...

다름이 아니라 우리가 알고 있는 각종 재료의 기계적성질은 대부분 인장강도와 항복강도, 경도, 연신율 및 재료의 구성율등인데...

인장강도가 작용하는 각종 복합 치수 및 재료에서 안전성 여부를 확인시 각각의 부재에 대한 하중을 바탕으로 재료의 고유강도를 근거로 안전율을 감안하여 치수를 결정하곤 합니다.

그런데 전단하중을 받는 부재는 그 재료의 전단응력을 바탕으로 계산을 행하여야 할텐데..서두에 언급했듯이 전단강도는 거의 알수 없는 경우가 많습니다.

그렇다면 이러한 경우 von Mises나 Tresca의 항복조건등을 이용하여 계산을 하는 것이 일반적입니까?
Tresca 조건에 의하면 순수전단에서의 항복응력은 단축인장에서의 항복응력에 1/2이라는 것으로 알고 있는데.....

아니면 다른 적용식이 있는지요...재료집에는 인장강도와 항복강도등만이 있는데 어떻게 이용하여야 하는지요.
명쾌한 답변을 부탁드립니다.....

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John GIM 2001-06-26 11:10

도움이 될른지 모르겠습니다. 저도 기계의 구조적인 계산작업을 하다보면 구성부재 재질의 전단강도(응력)값을 필요로 할때가 있는데 그때마다 곤욕을 치릅니다. 뚜렷하게 재시된 자료가 없으니까요.
제가 우연히 발견한 책이 있는데,

제목 : " Machinery`s Handbook"
출판사 : INDUSTRIAL PRESS INC. NEW YORK
저자 : ERICK OBERG, FRANKLIN D. JONES and HOLBROOK L. HORTON

페이지 334. 를 보시면 인장강도와 전단강도의 상관식이 있더라구요.

그냥 참고하기엔 좋을 것 같아서요.

김낙인 2001-03-13 18:33

일반적으로 금속이 소성변형(yielding) 한다고 하면, 항복 강도를 생각 합니다. 하지만 본질적인 의미에서 재료가 소성변형하는것은 하중방향으로 재료가 변형되는것이 아닙니다. 재료가 소성변형시 micro하게 보면, 전문용어로 slip을 하게 됩니다. 이 의미는 재료를 미시적으로 보면 원자구슬이 빽빽히 차있는 상화이고, 이러한 원자와 원자를 떼어내기란 어마어마한 힘이 필요합니다. 그런데 분명히 작은 힘을 주어도 변형을 한단 말이죠. 그것은 원자와 원자 사이가 멀어지는것이 아니라, 하중방향에 45deg정도로 위층의 원자그술과 아랫층의 원자 구술이 상대적으로 미끄러지는것입니다. 결론적으로 보면 소성변형은 전단힘에 의해서 발생하는것이죠. 하지만 우리는 일반적으로 인장 시험과 인장하중 조건을 많이 보니까, 수직항복응력만 예기하죠. 진짜는 slip에 의한 전단항복인데.

미소 체적에서 전단 항복 응력이 발생할때 수직방향과 전단 방향의 응력조건을 계산하니까, Mohr`s circle계산식이 나온것입니다. 그러므로 우리는 그렇게 생각하면 됩니다. 실제로 slip(전위)에 의해서 소성변형을 하고, 우리는 그것을 수직방향으로 생각해서 항복강도라 합니다. 본래는 전단변형인데....

자세한 사항은 금속과(재료과) 대학교 교제에 잘나와 있습니다.

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