응력 집중 계수 계산기

응력 집중 계수는 기하학적 불연속으로 인해 부품의 국부 응력이 공칭 응력보다 얼마나 커지는지 나타냅니다. 정의는 Kt = σmax / σnom이며, σmax는 해당 형상 부근의 최대 탄성 응력이고 σnom은 그 국부 피크를 상세히 반영하지 않고 계산한 기준 응력입니다. 분자와 분모가 같은 응력 단위를 사용하므로 Kt는 무차원입니다. 계수가 2이면 국부 탄성 응력이 공칭값의 두 배라는 뜻입니다. 대표적인 응력 집중 요소로는 구멍, 홈, 단차, 키홈, 나사산, 날카로운 모서리와 급격한 단면 변화가 있습니다. 부드러운 연결부와 큰 필렛 반지름은 보통 응력 집중을 줄입니다. 적절한 공칭 응력 정의는 형상과 최대 응력을 제공하는 편람, 표준, 유한요소 모델 또는 시험 자료에 따라 달라집니다. 두 값은 같은 하중 조건과 응력 성분에 해당해야 합니다. 예를 들어 최대 폰 미제스 응력과 공칭 축응력을 섞으면 공인된 설계 의미가 없는 비율이 나올 수 있습니다. 이 계산기는 알려진 최대 응력과 공칭 응력으로 Kt를 구합니다. 형상마다 전용 도표나 식이 필요하므로 치수만으로 Kt를 직접 예측하지는 않습니다. 이 비율은 이론적 탄성 응력 집중을 나타내며 곧바로 피로 노치 계수로 취급하면 안 됩니다. 피로 설계에서는 재료의 노치 민감도 때문에 유효 피로 계수 Kf가 Kt보다 작을 수 있습니다. 소성 항복도 날카로운 탄성 피크를 재분배할 수 있지만, 적용 설계 기준에 따라 항복 자체가 허용되지 않을 수 있습니다. Kt는 국부 형상의 중요도를 파악하고, 공칭 해석으로 최대 탄성 응력을 추정하거나, 여러 형상안을 비교하는 데 사용합니다. 보고된 피크가 이상화된 날카로운 모서리나 점하중 때문에 생긴 수치적 특이점이 아닌지 확인하세요. 유한요소해석에서 최대 응력을 얻었다면 메시 세분화, 실제적인 반지름, 적절한 경계 조건과 수렴 확인이 중요합니다. 최종 설계 판단에는 재료 강도, 피로 수명, 하중 스펙트럼, 안전계수, 제조 공차, 환경과 적용 규정의 요구사항을 고려해야 합니다.