응력집중

1 응력집중 개요
 1) 정의

   - 국부적으로 응력이 크게되는 것.

     * 응력이 국부에서 크게되는 것을 응력집중이라 한다.

     * 응력집중부에서의 응력과 평균응력과의 비를 응력집중률이라 한다.
   - 공칭응력보다 크게 불규칙적으로 작용하는 응력으로, 단면의 치수와 형상의 변화에 따라 급격하게 변화하는 노치부 근방에 발생한다.
 2) 응력집중의 발생
   - 중앙작은구멍의 면.
   - 직경이 급격하게 변화는 축.

   - 응력집중은 인장과 비틀림에 주로 발생.

   - 노치가 있는 경우에는 노치의 부근, 불연속부가 있는 경우는 불연속부 부근. 3) 응력집중의 경감

   - 단면 변화를 완만하게 한다.
   - 필렛 반지름을 크게만들어서 응력의 분포를 고르게 한다.
   - 내부응력, 잔류응력, 열을력을 제거한다.

 

2 응력집중의 계산
 1) 응력집중계수(stress concestration factor)
  - 노치효과에 따라 발생하는 최대응력에 공칭응력으로 나눈값
  - 형상계수라고 한다.
  α=σmax(최대응력)/σo(공칭응력)

 2) 응력확대계수(stress intensity factror)
  - 균열 선단에서 주어진 점의 변형력과 변형도를 나타내는 변수로
   * 균열 선단에서의 소성 변형이 없거나 매우 적은 상황에서 유효한 변수이다.
   * 피로파괴, 취성파괴에 적용
  - 탄성상태에서 사용하는 응력집중계수를 파괴역학에서 사용하지 못하기 때문에, 응력확대계수로 나타내며 응력세기계수라 부르기도 한다.
  K=βω(πα)^-2
  β : 형상계수
  ω : 적용하중
  α : 결함계수(균열길이)