변형률 이란, 단위 길이 및 부피에 대한 변형량을 말한다.
변형률의 종류
작용 하중 따라서 인장. 압축. 전단 변형률이 있다.
1. 인장 변형률(tensile strain) : 인장 하중 W가 작용하면 늘어나서 변형이 생긴다.
2. 압축 변형률 : 여기서 직각 방향의 변형률을 가로 변형률(lateral strain)이라고 한다.
3. 전단 변형률 : 전단력W에 의하여 재료가 A'B'CD로 변형률(shearing strain)이라고 한다.
4. 부피 변형률(bulk strain) : 물체가 액체 속에 잠겨서 그 주위에서 압력을 받으면 부피에 변화가 생기는데, 부피의변형량과
처음 부피와의 비를 부피 변형률이라고 한다.
후크의 법칙과 탄성률
1. 후크의 법칙(Hook's law) : 비례 한도 범위 내에서 응력과 변형은 비례하는데 이것을 후크의 법칙이라 한다.
2. 세로 탄성계수 : 축하중을 받는 재료에 생기는 수직응력을 그 방향을의 세로 변형률을 이라 하면 후크의 법칙이라 한다.
3. 가로 탄성계수 : 전단 하중을 받는 경우의 재료에서도 한도 이내에서 후크의 법칙이 성립한다.
하중과 변형의 관계
연강의 시험편을 인장 시험기에 걸어 하중을 작용시키면 재료는 변형한다.
1. 비례한도 : 직선부로 하중의 증가와 함께 변형이 비례적으로 증가한다.
2. 탄성한도 : 응력을 제거했을 때 변형이 없어지는 한도를 탄성한도라 하며 이상 응력을 가하면 응력을 제거해도 변형은 완전히
없어지지 않는다. 이 변형을 소성 변형이라 한다.
3. 항복점 : 응력이 증가하지 않아도 변형이 계속해서 갑자기 증가하는 점이다.
4. 인장강도 : 최대응력 점으로 응력을 변화하기전의 단면적으로 나눈 값을 인장강도로 한다.
5. 기타 재료의 응력 변형 곡선 : 연강 이외의 재료를 인장 시험한 응력 변형 곡선으로 항복점이 없는 것이 특징이다.
푸아송의 비 : 탄성한도 이내에서의 가로와 세로 변형률의 비는 재료에 관계없이 일정한 값이 된다. 이것을 푸아송의 비라 한다.
열응력 : 모든 물체는 온도가 상승하면 팽창하고 내려가면 수축한다. 그 수축량은 보통 온도 범위에서는 온도차에 비례한다.
이 때 신축이 방해되면 재료 내부에 응력이 생기는데 이것을 열응력이라고 한다. 이 응력을 이용한 것이 가열 끼우기
shrinkage fit 이며, 두 부품을 연결할 때 이용한다.
[출처] [본문스크랩] 변형률|작성자 자연인