18.6
Hooke의 법칙에 따르면 재료에 가해지는 응력은 탄성 한계 내에서 발생하는 변형에 정비례합니다. 연성 재료의 경우 탄성 한계가 항복점과 정렬되는 경우가 많습니다.
탄성 계수(modulus of elasticity)로 알려진 비례 상수는 변형률이 무차원 수량이기 때문에 응력의 단위와 동일한 단위를 갖습니다.
구조용 금속의 물리적 특성은 사용된 제조 공정의 영향을 받습니다. 순철과 세 가지 다른 등급의 강철의 응력-변형률 다이어그램은 항복 강도, 극한 강도 및 파열점의 상당한 변화를 보여줍니다.
그러나 그들은 동일한 탄성 계수를 가지고 있습니다 : 선형 범위 내의 강성은 동일합니다. 따라서 동일한 치수를 가진 구조에서 고강도 강철을 저강도 강철로 대체하면 하중 전달 능력이 증가합니다.
금속과 같은 등방성 재료에서 응력-변형률 관계는 하중 방향과 무관합니다. 그러나 섬유 강화 복합재와 같은 이방성 재료의 경우 탄성 계수는 섬유에 평행하고 수직인 방향에서 크게 다르기 때문에 하중에 대한 저항이 다릅니다.
재료 과학의 중추적인 원리인 훅의 법칙은 재료가 겪는 변형이 탄성 계수 또는 영률이라는 요소로 정의되는 적용된 응력에 직접적으로 비례한다는 사실을 입증합니다.
훅의 법칙은 물질이 비례한계에 도달할 때까지 적용됩니다. 이 지점을 넘어서면 응력-변형률 관계는 비선형이 됩니…