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설계지식-재료&구조/재료역학(기본)

비선형 거동의 개념 - 완전소성과 탄소성해석, 람베르그 오스굿 법칙

by Jormungand 2024. 3. 20.
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이번에는

 

"비선형 거동의 개념"에 대해서 포스팅 하겠습니다.

 


※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크

1. 비선형 거동의 개념

2. 비선형거동 개념 - 람베르그-오스굿 응력 변형률 법칙

3. 평면응력 쉽게 이해하기 (링크)


 

 

 

1. 비선형 거동의 개념

보통 재료는 이런 응력-변형률 그래프를 띠고 있습니다만,

모든 재료가 이런 경향을 띠지 않습니다.

보통 알고 있는 일반적인 응력-변형률 그래프

 

하지만, 아래의 이런 경향을 띠는 재료들도 있습니다.

왼쪽 그래프처럼,

항복응력 시 재료가 완전히 소성되는 재료가 있습니다.

변형률이 항복변형률 보다 10~20배 이상 지속됩니다.

이러한 재료를 "탄소성 재료(탄성-소성)"라고 합니다.

 

대표적인 탄소성 재료는 구조용 강, 강철이 있습니다.

 

이러한 상태로 가정하여 해석을 하는 것을 탄소성 해석이라고 합니다.

 

오른쪽 그래프는 비례한도 영역이 없는 완전한 곡선 영역입니다.

이것이 대표적인 비선형 응력-변형률 곡선입니다.

 

다음 포스팅도 비선형 거동을 이어서 하겠습니다.

 

 

2. 비선형거동 개념 (2) - 람베르그-오스굿 응력 변형률 법칙 

비선형 재료의 설계 또는 해석에서 볼 수 있는 식입니다.

 

위 식은

알루미늄(Al)과 마그네슘(Mg)을 포함한 몇 개의 금속에 대해

이 람베르그 오스굿 응력 변형률 선도로

정확하게 표현 가능한 식이라고 합니다.

 

 

"하첨자가 없는 항"은 응력과 변형률,

즉 변수이며,

나머지 하첨자(0)가 있는 응력과 변형률

그리고 와 α ,m값은

인장시험에서 구한 재료의 상수입니다.

 

시험값을 대입하여

응력-변형률 그래프 그리면

알루미늄 합금이

탄소성 응력,변형률 거동을 갖고 있다는 의미입니다.

 

다음에는 비틀림의 기본개념에 대해 설명하겠습니다.

 

 

3. 평면응력 쉽게 이해하기 (링크)

 

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지난번 축 한방향에서 작용하는 응력과 달리

x,y축에서 작용하는 응력 상태에서

경사단면의 평면응력 공식 개념을

이해하는 내용입니다.

 

일반기계기사 재료역학에서 많이 나오기도 합니다.

자세한 것은 링크를 참고하기 바랍니다.


앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게 글을 포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)

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