개념과 작동 원리
같은 힘이라도 단면이 가늘면 더 큰 응력이 걸립니다. 같은 늘어난 길이라도 원래 길이가 길면 상대 변형률은 더 작습니다.
선형 탄성 구간에서는 하중을 제거하면 원래 길이로 돌아가는 근사를 씁니다. 항복 이후에는 영구 변형이 남고 충분히 변형하면 파단할 수 있습니다.
관계식과 성립 조건
공칭 응력 σ=F/A₀, 공칭 변형률 ε=ΔL/L₀이고 선형 구간에서는 σ=Eε입니다. 이때 기울기 E가 탄성계수입니다.
큰 변형에서는 실제 단면과 길이가 변해 진응력과 공칭 응력이 달라집니다. 시편 형상과 변형 속도, 재료 모형도 결과에 영향을 줍니다.
가상 실험에서 읽을 변화
탄성 구간의 응력–변형률 기울기는 영률이에요.
재료별 대표 상수의 구간별 공학 응력 모형이에요. 목재도 비교용 연성 곡선으로 단순화했어요. 속도는 도달 변형률만 바꾸며 속도 의존성은 제외해요. 실제 파단 시험을 따라 하지 말아요.
핵심 관계와 기호
σ = Eε (elastic) · F = σA · ε = rate × t
| 기호 | 뜻 | 단위 |
|---|---|---|
| σ | 공칭 응력 | Pa |
| ε | 공칭 변형률 | 단위 없음 |
| E | 탄성계수 | Pa |
예시로 확인하기
같은 응력에서 시편 단면적이 커지면 인장력은?
커져요 · 탄성 구간의 응력–변형률 기울기는 영률이에요.
자주 헷갈리는 점
- 탄성 구간의 직선식을 항복과 파단 이후까지 그대로 적용할 수는 없습니다.