전단 탄성 계수 계산기

일반적으로 G로 표기하는 전단 탄성 계수는 접선 방향 하중에 의한 형상 변화에 재료가 저항하는 정도를 나타냅니다. 선형 탄성 영역에서 전단 응력과 전단 변형률의 관계는 G = tau / gamma입니다. 값이 높으면 전단 강성이 상대적으로 크고, 낮으면 서로 마주 보는 면을 옆으로 밀었을 때 더 쉽게 변형됩니다. 이 계산기는 기본적인 시험 형상으로 이 비율의 두 요소를 구합니다. 전단 응력은 작용하는 접선력을 하중이 가해지는 단면적으로 나눈 값으로, tau = F / A입니다. 공학 전단 변형률은 측면 변위를 시편의 원래 높이로 나눈 값으로, gamma = 변위 / 높이입니다. 응력을 변형률로 나누면 파스칼 단위의 탄성 계수가 나오며, 읽기 쉽도록 메가파스칼로 표시합니다. 모든 입력 치수는 SI 단위를 사용하므로 숨겨진 단위 변환이 없습니다. 계산은 균일한 응력장, 작은 변형, 선형 탄성 거동을 가정합니다. 이 가정은 기초 역학, 예비 설계, 전단 응력-변형률 곡선의 초기 기울기 해석에 유용합니다. 변형이 커지거나 재료가 항복하기 시작하면 응력과 변형률의 관계가 더 이상 선형이 아닐 수 있어 하나의 계수로 전체 반응을 설명할 수 없습니다. 등방성 재료의 전단 탄성 계수는 영률 E 및 푸아송비 nu와 G = E / (2 × (1 + nu))의 관계를 가집니다. 직접 전단 시험이나 비틀림 시험에서 얻은 값을 이 관계와 비교하여 일관성을 확인할 수 있습니다. 복합재, 적층재, 셀 구조 재료 및 방향 의존성 재료에는 여러 유효 전단 탄성 계수가 있을 수 있으므로 시편 방향과 시험 방법이 중요합니다. 측정 품질은 결과에 큰 영향을 줍니다. 면적은 접선력이 작용하는 면의 면적이어야 하고, 높이는 측면 상대 이동이 발생하는 두 면 사이의 거리여야 합니다. 변위에서는 가능한 한 시험기 유연성이나 지그 미끄러짐의 영향을 제외해야 합니다. 변형률이 작을 수 있으므로 작은 변위 오차도 계산된 계수를 크게 바꿀 수 있습니다. 재료 특성 평가에는 교정된 측정과 반복 시험을 사용하세요. 이 계산기는 인증된 재료 물성이 아니라 이상적인 공학 추정값을 제공합니다. 온도, 변형률 속도, 수분, 제조 이력, 하중 주파수 모두 측정 강성에 영향을 줄 수 있습니다. 안전에 중요한 설계를 좌우하는 값이라면 재료 표준과 시험 보고서를 참고하세요.