[구조역학] 본 미세스 응력 (Von Mises Stress) & 항복 이론

본 미세스 응력, 왜 쓸까? 재료의 항복 여부를 판단하는 데 있어 가장 널리 쓰이는 본 미세스 응력에 대해 알아보겠습니다.

이러한 3차원 복합 응력을 받고 있는 요소가 있다고 해봅시다. 3차원 응력 요소 3차원 상태에서 힘을 받고 있는 요소는 위와 같이 9개의 응력 요소로 나타낼 수 있습니다. 이 상태에서 항복할지 안 할지를 어떻게 알 수 있을까요?

너무 복잡하죠? 따라서 전단응력을 없애 주응력 상태로 만들어 줍니다. 3차원 주응력 주응력 상태에선 전단응력이 없으므로 각 축으로 3개의 수직응력만이 남습니다.

하지만 이 상태에서도 항복 상태를 판별하기 어렵습니다. 항복응력 값은 스칼라 값인데, 위 주응력 상태는 방향까지 가지는 벡터이기 때문입니다.

단축 인장 시험 항복 응력 값은 보통 단축 인장시험으로 결정됩니다. 단축 인장 시험은 그림과 같이 한 방향으로만 힘을 주어 판단하죠.

그럼 3차원 상태에서 항복 시험되지 않나?라고 생각하실 수도 있는데, 모든 경우의 수에 맞춰 항복 응력 값...

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