탄성론)

 

1. normal stress와 shear stress의 차이가 어떤건가요?

 

2. normal strain과 shear strain의 차이는 또 몬가요?

 

 

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normal stress와 shear stress는 둘 다 응력성분으로 똑같은 단위를 가지고 있습니다.

(stress)=(force)/(area)이죠..

근데 둘 중 가장 큰 차이는 힘과 면적의 방향에 있습니다.

결론을 얘기하자면 normal stress는 힘과 면의 방향이 동일한 것이고

shear stress는 그 방향이 수직인 것이죠.

여기서 면의 방향은 그 면의 법선벡터의 방향을 얘기하는 것입니다.

 

윗 그림과 같이 x-y방향으로 응력이 작용한다고 생각하시면, 시그마x는 x방향 힘이 x방향 평면에 작용할 때를 얘기하는 것이고, 타우xy는 x방향 힘이 y방향 평면에 작용할 때를 얘기하는 것입니다. 이 그림은 2차원 응력상태만을 얘기하고 있는데요.. 3차원 응력에서도 마찬가지로 하시면 됩니다..

참고로 지금 보이시는 평면은 z평면입니다..(z축 방향으로 바라볼 때 보이는 평면)

 

이처럼 벡터량(힘도 벡터 면도 벡터 : 벡터란 크기와 방향을 가진 것이라 이해하시면 되요)의 조합으로 된 것을 텐서라고 하고요.. 응력 또한 텐서량입니다

 

참고로 압력도 응력과 같이 똑같은 단위를 쓰는데요 이것은 텐서가 아닙니다

왜냐하면 힘은 벡터량이 분명하지만 압력은 항상 그 면의 방향과 같은 방향으로 작용하는

힘만을 생각하기 때문에 면을 벡터로 보지 않기 때문이죠...

 

normal stress와 shear stress는 각각 normal strain과 shear strain을 만들어 냅니다

즉, normal strain은 압축 또는 인장으로 나타나게 되고요.. 요건 쉽게 이해가 되시리라 생각됩니다..

shear strain은 비틀림으로 나타나게 됩니다.. 예를 들어 정사각형 모양의 박스를 생각해 보실 때, 그 박스를 그림과 같이 두고 shear strain이 작용하는 방향으로 손으로 땡겨보시면 마름모 모양으로 변형이 일어나게 되죠..

이처럼 정사각형이었던 것이 마름모 모양으로 각변형이 일어나게 되는 원인이  shear stress인 것이죠

 

참고로 normal strain은 압축과 인장에 의해서 생긴 길이변형률을 입실론으로 나타내게 되구요   ->    

shear strain은 각변형량 감마로 나타내게 됩니다.

둘 다 단위는 없어요.. 엄밀히 얘기하자면 각변형량은 라디안 단위가 되겠지만요..

 

쉽게 쓸려고 했는데 말이 두서가 없네요.. 도움이 되셨으면 좋겠네요.. 그럼

 

-네이버지식인-