전단탄성계수 계산기 — G, 전단응력, 전단변형률
미소변형 탄성 관계 τ = Gγ로 전단탄성계수, 전단응력, 공학적 전단변형률 중 하나를 구합니다. SI 단위와 psi 압력 단위를 지원합니다.
선형 탄성이고 변형률이 작은 범위에서 크기(절댓값)와 τ = Gγ를 사용합니다. 공학적 전단변형률 γ는 해당 텐서 전단변형률의 2배이며, 도(°) 단위의 각도로 입력하는 값이 아닙니다.
전단응력과 공학적 전단변형률로 재료의 전단탄성계수를 구하거나, 같은 관계식을 변형해 그중 한 값을 구합니다. 단위 환산은 계산기가 처리하며, 탄성 가정은 그대로 드러내 보여 줍니다.
사용 방법
- 구할 값을 고릅니다. 그 항목에 이미 들어 있는 입력값은 무시됩니다.
- 나머지 두 값의 크기를 입력하고, 응력과 탄성계수의 압력 단위를 각각 고릅니다.
- 공학적 전단변형률을 무차원 비율로 입력할지 퍼센트로 입력할지 고릅니다.
- 명시된 미소변형 모델 아래에서 계산된 응력, 탄성계수, 변형률을 비교합니다.
계산식
τ = Gγ; G = τ / γ; γ = τ / G
τ는 전단응력, G는 전단탄성계수, γ는 공학적 전단변형률입니다. 단순 전단에서 γ는 횡방향 변위를 시편 두께로 나눈 값입니다. 작은 각 변형(라디안)과 근사적으로 같지만, 각도를 도 단위로 직접 입력할 수는 없습니다. 응력과 탄성계수는 내부적으로 모두 파스칼로 환산합니다.
예시
전단응력 50 MPa, 공학적 전단변형률 0.001이면 G = 50 / 0.001 = 50,000 MPa, 즉 50 GPa입니다. G가 25 GPa이고 변형률이 0.2%이면 예측 응력도 50 MPa입니다.
자주 묻는 질문
전단탄성계수는 영률(Young’s modulus)과 같은가요?
아닙니다. 서로 다른 변형 모드를 나타냅니다. 둘 사이를 환산하려면 추가적인 재료 가정과 푸아송 비가 필요하며, 이 도구는 그런 값을 임의로 넣지 않습니다.
전단응력을 0으로 입력할 수 있나요?
양의 탄성계수를 알고 있으면 응력 0은 변형률 0을 예측합니다. 하지만 응력 0과 변형률 0으로는 탄성계수를 정할 수 없으므로, 탄성계수를 구하는 방식에서는 두 측정값이 모두 양수여야 합니다.
이 값으로 안전한 사용 응력을 정할 수 있나요?
아닙니다. 이 계산은 알려진 탄성 범위 안에서의 강성을 나타냅니다. 항복, 피로, 온도, 이방성, 파괴 한계는 재료와 하중에 대한 별도의 정보가 필요합니다.
출처
계획용 참고 추정치입니다. 설계·안전 점검이나 법규 준수 확인을 대신하지 않으므로, 실제 작업 전에는 관련 법규를 따르고 전문가나 담당 기관에 꼭 확인하세요. 계산기 검증 방식 · 면책 고지 전문
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“전단탄성계수 계산기 — G, 전단응력, 전단변형률.” kakaoCalc, 8 Nov. 2026, kakao.mobile/ko/tools/shear-modulus-calculator/.