[Stress Strain Curve] Strain Hardening, Necking 현상과 True/Engineering 구분

 

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[Stress Strain Curve] Strain Hardening, Necking 현상과 True/Engineering 구분

 

재료는 큰 분류로 나누면 취성(Brittle)과 연성(Ductile)로 분류 할 수 있습니다. 위 그래프는 Elastic(탄성)과 Plastic(소성)의 성질을 다지니는 연성의 응력(Stress)-변형률(Strain) 그래프 입니다. 

 

재료에 가해지는 힘이 한계점(항복 강도, Yield Strength)를 지나게 되면 변형률 경화(Strain Hardening)에 들어서게 됩니다. 이는 하중을 없애도 변형률이 하중 적용전으로 돌아가지 못하게 되는 상태가 됩니다. 변형률 경화(Strain Hardening)에서는 가해진 하중에 따라 위 그림과 같이 평행한 빨간선과 같은 특성을 지니게 됩니다. 

 

즉, 항복 강도가 변화게 되는 것입니다. 이전보다 높은 항복점을 지니게 됩니다. 이는 재료에 과부하가 걸려서 성질이 변하게 된 것입니다. 

 

 

 

[Stress Strain Curve] Necking 현상과 True/Engineering 구분

 

넥킹(Necking)이란 하중이 극한강도(Ultimate Strength)를 지나고 나서 발생합니다. 넥킹(Necking)은 하중의 당기는 힘에 의해 내부에 압력(Pressure)을 받는 면적(Area)이 점차 작아지게 됩니다. 

 

이러한 현성은 응력(Stress) 값에 영향을 줍니다. 응력이란 단위 면적에 받는 압력인데 면적이 Necking 구간에서 점차 줄어 들기 때문입니다. 면적의 변화를 실시간으로 적용한 값을 Engineering Stress라고 하고 초기 값을 그대로 가져가는 것을 True Stress라고 합니다.

 

변형률(Strain)의 경우 변형률 경화(Strain Hardening)와 넥킹(Necking) 모두에 영향을 받아 Engineering과 True가 결정됩니다. 변형률은 기존의 길이에서 변화한 길이의 비로 결정됩니다. 변형률 경화(Strain Hardening)와 넥킹(Necking) 모두 기존의 길이에 영향을 주기 때문에 해당 영향을 고려한 값이 Engineering Strain이고 초기 값을 가져가는 것을 True Strain 이라고 합니다. 

 

 

 

 

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