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Stress - Life 그래프 앞에 "Stress - Life 그래프란(1)? (SN 그래프)" 포스트 이후 계속 정리하겠다 "Stress - Life 그래프란(2)? (SN 그래프)"는 아래 링크를 참조 하길 바랍니다. 링크 : scribblinganything.tistory.com/122 평균 응력 효과 (Mean Stress Effects) 실험실에서 수집된 대부분의 기본 S-N 피로 데이터는 "reversed stress cycle"을 사용하여 생성된다. "reversed stress cycle" 는 응력이 양수와 음수 크기로 왔다갔다하는 것이다. 그러나 실제 하중 적용에는 아래 그림과 같이 진동 응력이 중첩되는 평균 응력이 수반된다(양수 측에서만 동작). 다음 정의는 교대(alternating..

피로도(fatigue)란? 피로도는 수명주기(life cycle), 내구성(durability) 요건을 충족하는 제품을 개발하기 위해 반드시 인지하고 이해해야 하는 구조적 고장 모드이다. 경량화 시대에 피로도는 개발자가 내구성에 영향을 미치지 않으면서 엄격한 중량 제한을 충족시키기 위해 고려되어야 하는 설계 요건이다. 반복적으로 다양한 응력(Stress)이 재료에 가해져서 어느 부분을 약하게 만드는 것을 피로도(fatigue)라고 한다. Fatigue 크랙은 주기적인 하중(Loading)에 의해 발생한다. 재료의 2가지 Failure 형태 1. 정적(Static) 실패 모드 한번에 재료가 가진 인장 강도(tensile strength) 이상으로 응력을 가할때 2. Fatigue 실패 모드 응력에 크기가 ..

응력(stress)은 아래와 같이 3가지 종류가 있다. 1. 인장 응력 (tension) 2. 압축 응력 (compressive) 3. 전단 응력 (shear) 우선은 응력은 아래와 같이 표현한다. p는 응력이 작용하는 면을 의미한다. q는 응력이 작용되는 방향을 의미한다. 수평 응력 (Normal Stress) 표현 위 그림에서 힘이 P처럼 들어가면 응력(감마)는 반대 화살 방향으로 면적에 반비례해서 생긴다. P/A P가 양의 방향이면 응력은 음수가 되고 P가 음의 방향이면 응력은 양수가 된다. 수직 응력, 전단(shear) 응력 표현 위 그림은 shear 힘을 받을 때 이다. 이때 F의 방향을 y라고 생각하면 전단 응력은 내부의 면(x축)에서 받고 가해지는 방향은 y축이다. 즉 응력은 아래와 같이 표..

열변형의 예 전자 장치나 자동차의 전장 장치들의 부품을 보면 동작 온도 범위를 데이터 시트에서 쉽게 찾아 볼 수 있다. 가령 차량의 전장 부품들은 보통 80도까지는 버텨야한다. 많이 해당 부품에 80도 이상의 온도가 발생하면 문제가 발생한다. 이는 온도가 높아지면 열팽창이 발생하고 이것은 열응력의 증가로 이어져서 부품에 이상이 발생하는 것이다. 가공이나 용접에 의한 접합부분에 열이 발생해서 해당 부분에 열팽창이나 열응력이 발생해서 해당 재료의 정밀도가 떨어져서 내구성이 안좋아 질 수 있다. 기차선로나 도로를 자세히 보면 철로, 도로는 여름과 겨울사이 온도 변화로 인한 열변형율을 고려해서 틈새를 줘서 제작한다. 위 그림은 도로에 틈새를 준 설계이다. 1. 열변형률(Heat Strain) 재료에 온도가 올라..

훅의 법칙 : 재료에 따라 응력(stress, 시그마)-변형률(strain, 입실론) 그래프가 달랐지만 공통적으로 직선 구간이 존재함 : 직선 구간을 1차 함수로 표현이 가능함, 해당 표현식을 훅의 법칙이라고 함 : E 는 탄성 계수(modulus of elasticity) 이다. : 탄성 계수(modulus of elasticity) 는 열처리에도 변하지 않는 재료의 고유 특성이다. : 대표적인 탄성 계수(modulus of elasticity) 예 - 철강 207GP, 알루미늄 72GP

응력-변형률 그래프(curve) : 응력-변형률 커브는 동일한 재료에 대해 단면적과 길이가 달라도 동일한 그래프를 그린다. : 재료에 따라 커브 특성이 바뀐다. 비례한도(Proportional limit) : 그래프의 직선 구간의 마지막 점 탄성한도(Elastic limit) : 탄성한도 이하의 하중은 하중을 준다음 제거하면 시험편이 원래 길이로돌아간다. : 탄성한도 이상의 하중을 주고 제거하면 해당지점에서 직선구간과 동일한 기울기로 힘이 제거되고 영구변형률(permanent set)이 발생한다. 항복강도(Yield point) : 그림에서 C 위치 정도 됨 : 탄성한도에서 더 큰 힘을 가하면 재료로서 자기기능을 더 이상 발휘하기 어려운 점 : 일반적으로 0.2% 영구변형률(permanent set)을 ..

변형율(strain)? : 같은 힘으로 동일한 재료, 동일한 단면적의 시편에 대해 인장시험 결과 변형량이 다르게 나옴 : 늘어나는 길이에 따라 차이가 발생함을 확인함 : 늘어난 길이를 초기 길이로 나누면 동일한 결과를 얻을 수 있다는 사실을 확인함 : 인장(당기는힘)은 변형율을 양수이고, 압축(미는힘)은 변형율을 음수로 표현함 : 응력(stress)와 달리 단면적은 변형율에 포함안됨. 전단 변형률(shear strain) :전단 응력처럼 물체를 자를 때 발생하는 변형율이다. : 전단 변형률의 각이 아주 작을 격우 tan 함수와 각도는 거의 비슷하다.

응력? : 수식적 표현식을 풀이해서 말하자면 힘의 크기를 단면적으로 나눈 값이다. (1Pa(파스칼) = N/m^2) : 인장(tensile, 당기는힘) 실험 중에 같은 재료에 동일한 힘을 단면적으로 나누면 유사한 결과를 얻는 다는 것을 확인함 응력 종류, 아래 그림 참조 - 압축응력(compressive stress) : 외부에서 미는 방향의 , 음수 값 - 인장응력(tensile stress) : 외부에서 당기는 방향의 힘, 양수값 - 전단응력(shearing stress) : 가위로 종이를 자르듯이 재료를 자를 때 발생하는 힘, 면에 수평방향으로 발생하는 내부 힘 - 수직응력(normal stress) : 인장 응력과 압축응력을 합친 것.