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Mohr’s Circle for 3D Stress

1882-01-01
  • Christian Otto Mohr
Mohr's circles analysis in continuum mechanics for stress evaluation.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

일반적인 3차원 상태의 경우 스트레스이 분석은 세 개의 모어 원으로 표현됩니다. 이 원들은 세 개의 주응력(σ₁, σ₂, σ₃)을 지름으로 사용하여 σₙ-τₙ 평면에 그려집니다. σ₁과 σ₃로 정의되는 가장 큰 원은 나머지 두 원을 모두 포함하며 절대 최댓값을 결정합니다. 전단 응력, [latex]tau_{abs max} = (sigma_1 – sigma_3)/2[/latex].

While the 2D Mohr’s circle is common, real-world stress states are three-dimensional. To analyze a 3D stress state, one first determines the three principal stresses, [latex]\sigma_1 \ge \sigma_2 \ge \sigma_3[/latex], which are the eigenvalues of the 3×3 Cauchy stress tensor. These three values are then used to construct three separate Mohr’s circles. The first circle is drawn between [latex]\sigma_1[/latex] and [latex]\sigma_2[/latex], the second between [latex]\sigma_2[/latex] and [latex]\sigma_3[/latex], and the third, largest circle between [latex]\sigma_1[/latex] and [latex]\sigma_3[/latex].

점의 임의의 방향 평면에 대한 응력 상태([latex]sigma_n, tau_n[/latex])는 이 세 원으로 둘러싸인 음영 영역 내에 있습니다. 이 3D 표현에서 중요한 점은 절대 최대 전단 응력을 결정할 수 있다는 것입니다. 평면 내 최대 전단 응력이 반지름인 2D의 경우와 달리, 3D 상태에서의 절대 최대 전단 응력은 항상 가장 큰 원의 반지름이며, [latex]tau_{abs max} = R_{max} = (sigma_{max} – sigma_{min})/2 = (sigma_1 – sigma_3)/2[/latex]로 주어집니다. 이 값은 해당 지점에서 재료가 실제로 경험하는 최대 전단 응력을 나타내므로, 일반적인 3D 맥락에서 Tresca 항복 기준과 같은 파괴 기준을 적용하는 데 필수적입니다.

UNESCO Nomenclature: 2203
고전 역학

유형

추상 시스템

분열

점진적

용법

널리 사용됨

전구체

  • 코시의 3D 응력 텐서 공식
  • 3×3 행렬에 대한 고유값 분석
  • 모어의 독창적인 2D 원형 개념
  • 라메의 응력 타원체 개념

응용 프로그램

  • 기계 부품의 복잡한 응력 상태 분석
  • 삼축 응력 하에서의 암반 역학을 이해하기 위한 지반 역학
  • 두꺼운 벽 압력 용기의 설계
  • 항공우주 공학 분야에서 동체 및 날개 응력을 분석하는 방법

특허:

NA

잠재적 혁신 아이디어

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관련 개념: 3D 응력, 모어 원, 주응력, 절대 최대 전단 응력, 코시 응력 텐서, 삼축 응력, 지반 역학, 고체 역학, 파손 분석, 연속체 역학.

역사적 맥락

Mohr’s Circle for 3D Stress

1876
1877
1880
1882-01-01
1884
1885
1887
1873
1877
1880
1882-01-01
1883
1884
1887
1888

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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