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강재의 잔류응력
강재의 잔류응력과 그로인한 영향 및 대책을 설명하시오.
정답:
잔류응력의 정의
소성변형의 결과로 외부하중이 작용하기 이전에 이미 구조부재에 존재하고 있는 응력
잔류응력의 발생원인
- 소성변형에 의한 잔류응력 과다하중으로 탄성한계를 초과하여 소성상태에 있는 보의 하중을 제거하면 잔류변형으로 잔류응력이 발생한다.
- 용접에 의한 잔류응력 용접에 의한 가열 또는 급속한 냉각으로 인한 열응력을 받았을 때 하중을 제거하여도 영구변형이 존재하여 구조물에 응력이 남는 경우이다.
- 불균등한 냉각으로 인한 잔류응력 열간압연 H형강의 경우 플랜지 끝부분이 웨브와 플랜지가 연결된 부분보다 빨리 냉각되어 그결과 잔류응력이 발생한다.
잔류응력의 분포
잔류응력과 휨거동
잔류응력 영향
소피부뒤자용
- 소성변형 발생
- 피로수명과 파괴강도 저하(인장응력 발생 시)
- 부식 및 부식균열 촉진
- 뒤틀림(Twisting) 발생
- 좌굴(Buckilng) 영향 증가
- 용접부의 균열파괴 유발
잔류응력 대책
- 응력제거 풀림처리 또는 열처리
- 소성변형을 추가하는 방법
- 응력이완 작용을 통한 잔류응력의 감소
END