재료역학 3가지 기본가정에 대한 이해 한양대학교 왕숙제A+

목차

1. 서론
2. 3대 가정 하의 재료거동
3. 비연속성(incontinuity)
4. 비균질성(heterogeneous)
5. 이방성(anisotropic)
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 서론
재료역학에서는 재료에 힘을 가하였을 때 변형에 대해 다루는 개론으로써 다양한 문제를 간단하게 다루기 위해서 등방성, 연속성, 균질성을 기본으로 하고 이야기를 시작한다. 하지만 실제 재료는 다르다. 이방성의 예로는 오징어를 들 수 있고, 연속성과 균질성은 실제 미시적 관점으로 다가간다면 재료에는 수많은 공공(empty spaces)들이 있기 때문에 연속적이지 않고 균질하지도 않다. 하지만, 이와 같은 3대 가정에서 벗어나는 재료의 거동을 해석하는 것은 쉽지않다. 그래서 각각의 비연속성, 비균질성, 이방성을 다룰 때에도, 나머지 2개의 가정은 성립한다는 전제하에서 문제를 해석할 것이다. 비연속성에서는 재료의 결함에 의한 비연속성에 대해 생각하고 그 결함에 집중되는 응력에 대해 생각할 것이다. 비균질성에 대해서는 거시적으로 균질하지만 미시적 관점에서 2개 이상의 상을 갖는 물질을 균질화 시켜 해석하고, 또한 연속성에서 다루었던 결함을 미시적 관점에서의 미세구멍들을 균질화시켜 미시적, 거시적 관점에서 생각할 것이다. 이방성에서는 결정학적 관점에서 경정의 방향성에 따른 재료의 특성과 대칭성을 통해 등방성과 비교하여 생각할 것이며, 복합재료나 얇은 판에서 실제 이와 같은 문제를 생각해볼 것이다.

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3.비연속성(incontinuity)
모든 재료는 결함을 가지고 태어난다. 즉, 재료는 실제로 연속적이지 못하다. 그리고 이러한 결함이 재료의 특성을 결정짓는 한 요인이 된다. 결함에는 점결함, 선결함, 계면결함, 부피 또는 체적 결함이 있다.
점결함에는 공공과 자기침입형 결함이 있다. 공공은 빈 격자점으로, 일반적으로 원자의 분실에 의해 형성된다. 모든 결정 고체는 공공을 포함한다고 볼 수 있다. 자가 침입형은 결정 원자가 침입형 자이로 이동하는 것을 의미한다. 금속에 있어서, 일반적으로 원자의 크기가 침입형 자리의 공간보다 크기 때문에 자가 침입형은 쥐위의 격자에 비교적 큰 비틀림을 일으킨다. 이러한 결함 형성의 가능성은 매우 낮으며, 일반적으로 매우 작은 농도이다.

참고자료

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· Tae-Won Kim, 2014, Mechanics of Materials 1 Lecture Note, 10회
· Salvatore Torquato, Random Heterogeneous Materials and Microstructure and Macroscopic Properties, Springer, pp. 1~19