재료역학 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 재료역학 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 재료역학 ( [UNK] [UNK] 力 學, Strength of materials, mechanics of materials ) 은 기계, 건축물, 다리 따위의 구조물을 이루는 재료의 역학적 성질을 연구하는 학문이다. 재료역학의 주 목적은, 구조물의 안전한 설계에 있어서 핵심이 되는 거동 해석을 위해 필요한, 구조물 및 그 부재들에 작용하는 하중에 따른 응력, 변형과 변형률을 결정하는 것이다. 재료역학은 응용역학의 분야로서 여러 종류의 하중에 대한 고체의 거동을 다루는 학문이다. 여기서 고체란 보통 공학 재료로 사용되는 축하중 ( axial load ) 이나 비틀림을 받는 봉, 굽힘을
en : Specific strength ) 정역학 만능시험기 ( en : Universal testing machine ) 각주 [ 편집 ] ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 210쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 7쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 5쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《
방법들은 구조물에 작용 하중가 가해졌을 때의 반응과 그 항복강도 ( en : yield strength ), 극한강도 ( en : ultimate strength ), 영률, 푸아송비 따위의 물질의 특성을 고려하는 다양한 파괴 유형의 실현 가능성을 예상하기 위해 동원된다. 또한 기계적 요소의 거시적인 특성들, 즉 그 길이, 너비, 강도, 경계 조건 같은 기하학적 특성들과 구멍과 같은 기하학상의 급격한 변화가 고려된다. 완전한 형태의 이론은 구조의 1차원, 2차원적인 부재들의 작용을 고려하면서 형성되기 시작했는데, 부재에 작용하는 응력의 상태는 2차원적으로 근사될 수 있고, 그리고는 자재의 탄성, 소성 작용에 대한 보다 완전한 이론을 만들어내기 위해 3차원상으로 일반화시킬
피로 반복 횟수와 함께 사용한다. 충격강도 ( en : Impact strength ) 는 재료가 갑자기 작용된 하중에 견디는 능력이며 에너지와 관련된 용어로 표현된다. 충격강도는 보통 아이조드 충격 강도 시험 ( en : Izod impact strength test ) 이나 샤르피 충격 시험 ( en : Charpy impact test ) 으로 측정하는데, 둘다 시료 파괴에 필요한 충격 에너지를 측정한다. 부피, 탄성계수, 힘의 분포, 항복강도가 충격강도에 영향을 끼친다. 재료나 사물이 높은 충격 강도를 가지기 위해선 응력이 사물 전체에 골고루 분포하고, 부피가 크며, 탄성 계수가 낮고, 재료의 항복 강도가 높아야 한다. [ 8 ] 변형 용어 [ 편집 ] 변형 ( deformation ) 은 ( 작용력, 중력장, 가속, 열팽창 등등
도를 참고하라 ) 의 형태로 재료의 파괴를 초래하는 압축응력의 한계점을 의미한다. 인장강도 ( en : tensile strength ) 는 연성파괴 ( 파괴의 첫 번째 단계에서 항복하고, 두 번째 단계에서 조금 단단해지고, 이후에 네킹 ( necking ) ( necking ) 하거나 하지 않고 [UNK] ) 나 취성파괴 ( 낮은 응력 상태에서 갑자기 여러 개의 조각으로 [UNK] ) 의 형태로 인장파괴를 초래하는 인장응력의 한계점이다. 인장강도는 진응력이나 공칭응력을 기반으로 구할 수 있지만, 공칭응력이 제일 흔히 쓰인다. 피로강도 ( en : Fatigue limit ) 는 주기적인 부하 하의 재료나 구성 요소의 강도 값이며, [ 7 ] 보통 정적인 강도보다 측정하기 어렵다. 피로 강도는
anics of Materials 》 5판. 52쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 60쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 693 - 696쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 47쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《
chanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 5쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. McGraw Hill. 9 - 10쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Kokcharov I. Strength of Structural Materials ↑ Beer, Ferdinand Pierre ; Johnston, Elwood Russell ; Dewolf, John T ( 2009 ). 《 Mechanics of Materials 》 5판. 52쪽. ISBN 978 - 0 - 07 - 352938 - 7. ↑ Beer & Johnston ( 2006 ). 《 Mechanics of Material
ology ) 은 요코보리 타케오가 크리프 파괴 기준 등등의 파괴 법칙들을 비선형적으로 융합할 필요성을 체감하여 제안하였다. 재료의 강도는 그 미세구조에 좌우된다. 재료에 적용되는 공정에 따라 미세구조를 바꿀 수 있다. 재료의 강도를 바꾸는 강화 기제 ( en : Strengthening mechanisms of materials ) 에는 가공 경화, 고체 용액 강화 ( en : solid solution strengthening ), 석출 경화 ( en : precipitation hardening ), 결정 입계 강화 ( en : grain boundary strengthening ) 등등이 있으며 질적, 양적으로 설명할 수 있다. 강화 기제는 재료의 몇몇 다른 역학적 특성들이 재료를 더 단단하게 하려는 과정 중에 약화될 수 있다는 문제를 동반한다.
진 재료는 재료의 결함이나 급격한 기하학적 변화 등의 응력집중 ( en : stress concentration ) 에 취약하다. 대부분의 금속 등의 연성 재료는 어떤 종류의 결함을 견딜 수 있는 반면 세라믹 등의 취성 재료는 고유한 극한 강도 이하에서도 파괴될 수 있다. 전단응력은 재료를 통한 평행한 작용선 ( lines of action ) 을 따라 반대로 작용하는 한 쌍의 힘이 야기하는 응력의 유형인데, 즉 맞닿은 두 표면의 미끄러짐이 야기하는 응력이다. 예를 들면 가위로 종이 자르기 [ 4 ] 나 회전 하중으로 인한 응력 따위가 있다. 강도 용어 [ 편집 ] 재료의 기계적인 특성에는 항복강도, 인장강도, 피로강도, 균열저항성 등등이 있다. [ 5 ] 항복강도는 재료의 영구적인 변형을
ing ) 등등이 있으며 질적, 양적으로 설명할 수 있다. 강화 기제는 재료의 몇몇 다른 역학적 특성들이 재료를 더 단단하게 하려는 과정 중에 약화될 수 있다는 문제를 동반한다. 예를 들면, 결정 입계 강화의 경우, 항복 강도가 결정의 크기가 [UNK] 따라 극대화될 지라도, 결국 결정의 크기가 지나치게 작아지면 재료는 취성을 띄게 된다. 일반적으로, 재료의 항복 강도는 재료의 역학적 강도의 적절한 지표가 된다. 항복 강도는 재료의 소성 변형을 예견하는 변수가 된다는 사실을 같이 고려해볼 때, 공학자는 어떻게 재료의 강도를 그 미세구조적 특성과 예상되는 최종 효과에 따라 강화할 수 있을지에 대한 적절한 결정을 내릴 수 있다. 강도는 파괴를 야기할 수 있는 압축 강도, 인장 강도, 전단 강도의 제한값에 관해서 표현
재료역학(材料力學, 영어: mechanics of materials 또는 strength of materials)은 기계, 건축물, 다리 따위의 구조물을 이루는 재료의 역학적 성질을 연구하는 학문이다. 재료역학의 주 목적은, 구조물의 안전한 설계에 있어서 핵심이 되는 거동 해석을 위해 필요한, 구조물 및 그 부재들에 작용하는 하중에 따른 응력, 변형과 변형률을 결정하는 것이다. 재료역학은 응용역학의 분야로서 여러 종류의 하중에 대한 고체의 거동을 다루는 학문이다. 여기서 고체란 보통 공학 재료로 사용되는 축하중(axial load)이나 비틀림을 받는 봉, 굽힘을 받는 보, 압축을 받는 기둥 등을 뜻한다. 일반적으로 질점이나 강체를 다루는 정역학이나 동역학과 비슷하지만, 그 다루는 대상이 다르다. 재료역학은 토목공학, 기계공학, 건축공학 등의 여러 공학 분야와 관련이 있다. 보통 보, 기둥, 축과 같은 구조 부재의 응력과 변형을 계산하기 위해 다양한 방법을 참고한다. 이러한 방법들은 구조물에 작용 하중가 가해졌을 때의 반응과 그 항복강도(en:yield strength), 극한강도(en:ultimate strength), 영률, 푸아송비 따위의 물질의 특성을 고려하는 다양한 파괴 유형의 실현 가능성을 예상하기 위해 동원된다. 또한 기계적 요소의 거시적인 특성들, 즉 그 길이, 너비, 강도, 경계 조건 같은 기하학적 특성들과 구멍과 같은 기하학상의 급격한 변화가 고려된다. 완전한 형태의 이론은 구조의 1차원, 2차원적인 부재들의 작용을 고려하면서 형성되기 시작했는데, 부재에 작용하는 응력의 상태는 2차원적으로 근사될 수 있고, 그리고는 자재의 탄성, 소성 작용에 대한 보다 완전한 이론을 만들어내기 위해 3차원상으로 일반화시킬 수 있다. 스테판 티모셴코는 재료역학을 설립하는 데 제일 큰 영향을 끼친 선구자이다.