피로현상, 피로파괴, 피로한도, S-N Curve

피로현상

1. 정의

: 재료에 반복적인 하중을 지속적으로 가하게 되면 그 재료의 강도가 저하되어 가는 현상이다.

 

 

2. 피로 파괴(Fatigue Fracure)

 1) 반복적인 하중을 지속적으로 반복해서 동일 부위이ㅔ 가하게 되면 내부에 피로가 누적되어 균열이 생기고, 어느 순간 파괴되는 것이다.

 

 2) 구조물과 부품 등에서 진동 등으로 반복적인 힘이 가해지는 곳에 쓰이는 재료는 이러한 피로 파괴에 대하여 고려하여야 한다.

 

 

3. S-N Curve[F(force) - N]

: 시험재료에 대하여 주기적으로 정해진 응력을 가하여 피로파괴가 일어나는 반복횟수를 표시하는 그래프로 다음과 같다.

 

 

4. 피로한도(Fatigue Limit)

: S-N 곡선에서 응력의 진폭을 감소시킬 경우 일정한 응력에 수렴하는 수평부가 나타나게 되는데, 이는 무한회의 반복수를 견디는 응력의 상한계이며, 이것을 피로한도 혹은 내구한도(Endurance Limit)라 한다.

 

 

5. 피로한도 영향요인

 1) 인장강도가 클수록 피로한도는 증가하게 된다.

 2) 결정립의 크기가 작을수록 피로한도는 증가한다.

 3) 표면이 거칠수록 피로한도는 감소한다.

 4) 표면이 압축응력상태일수록 피로한도는 증가한다.