응력(Stress) 

응력(Stress)은 물질이 외부의 하중이나 힘을 받을 때 물질 내부에서 발생하는 내부의 힘을 말합니다. 

물체가 밀리거나 당겨지는 것에 대한 물질의 반응과 같습니다. 응력은 외력에 반응하여 발생하는 물질 내부의 저항을 측정하는 척도입니다. 

재료의 변형이나 모양의 변화에 저항하는 방식과 같습니다. 응력의 단위는 단위 면적당 힘입니다. 

따라서 응력은 작용하는 힘의 크기에 비례하며 일정한 힘을 받는 경우에는 면적이 작을수록 응력의 크기는 증가합니다.

 

응력은 크기, 방향, 작용 평면에 의해 정의됩니다. 

수직응력(normal stress)은 표면에 수직 성분에 의한 응력을 말합니다. 

전단응력(shear stress)는 표면의 힘의 수평 성분에 의한 응력을 말합니다. 

따라서 위 그림과 같이 한 평면에 한 개의 수직응력과 두개의 전단응력이 정의됩니다.

 

수직응력에는 두가지 응력으로 구분됩니다. 

(A)는 물체를 수직 방향으로 잡아당기는 힘을 인장(Tension)응력이라고 말합니다. 

(B)는 물체의 수직 방향으로 미는 힘을 압축(Compression) 응력이라고 말합니다. 

수직응력은 주로 물체 간 접촉이나 유체의 압력에 의해 발생하며, 전단응력은 물체 간의 접선 방향으로 작용하여 발생하게 됩니다. 

엔지니어들은 응력을 분석하여 재료가 서로 다른 하중과 힘에서 어떻게 작용하는지 이해해야 합니다. 

구조물 또는 성분의 응력 수준이 허용 가능한 한계 이내로 유지되어 고장 또는 변형을 예방하고자 합니다. 

결론적으로 구조물과 물체의 안전성과 신뢰성을 보장하기 위해 응력을 연구해야 합니다.