절단 응력
- 동의어
- 응력집중, 박리강도, 압축력, 접착 박리, 전단강도
절단 응력이란 접합부의 한쪽 모서리에 집중돼 두 피착재를 지렛대처럼 벌리며 잡아당기는 힘을 말한다.
원리
절단 응력이 걸리면 접합부 앞쪽 모서리에 응력이 집중되고, 반대쪽 끝에 걸리는 응력은 이론적으로 0에 가깝습니다. 박리와 비슷하지만 두 피착재가 모두 단단할 때 생긴다는 점이 다릅니다.
종류·분류
- 접합부 응력 5종: 인장 응력, 전단응력, 압축력, 절단 응력, 박리력
- 발생 조건: 두 피착재가 모두 단단하고 한쪽 끝을 벌리는 하중
- 다른 표기: 분열(Cleavage)
비교
- 절단 응력과 박리력: 둘 다 끝단에 힘이 몰리지만, 박리는 한쪽 피착재가 유연할 때 생깁니다.
- 절단 응력과 인장 응력: 인장은 면 전체에 고르게, 절단은 한쪽 모서리에 집중됩니다.
용도
단단한 판끼리 붙인 접합부의 형상과 하중 방향을 설계할 때 씁니다.
적용 사례
- 단단한 판끼리 붙인 브래킷에 지렛대 하중이 걸리는 경우
- 문·패널처럼 끝단이 들릴 수 있는 접합부
- 설계 개선: 하중을 전단·인장·압축 방향으로 돌리기
주의사항
절단이나 박리 모드로 응력이 걸리는 접합부는 특히 진동·충격·피로에 노출될 때 모서리에 응력이 몰려 일찍 파손될 수 있습니다. 설계 단계에서 하중이 인장·압축·전단 방향으로 걸리도록 바꾸는 것이 기본입니다.
자주 묻는 질문
절단 응력과 박리력은 무엇이 다른가요?
둘 다 한쪽 모서리에 힘이 몰리지만, 절단은 두 피착재가 모두 단단할 때, 박리는 한쪽이 유연할 때 생깁니다.
절단 응력과 분열은 같은 말인가요?
같은 cleavage를 가리키며, '절단 응력' 또는 '분열(끝단에서 벌어지는 힘)'로 표기합니다.
절단 응력을 줄이려면 어떻게 설계하나요?
응력 대부분이 인장·압축·전단 방향으로 걸리도록 접합부를 설계합니다.
절단 응력이 걸리는지는 어떻게 알 수 있나요?
하중이 접합부 한쪽 끝을 들어 올리거나 지렛대처럼 벌리는 방향으로 걸리면 절단 응력이 생깁니다.
절단 응력을 피할 수 없는 구조라면 어떻게 하나요?
끝단을 기계적으로 보강하거나 접합 면적을 넓히고, 실제 하중 조건으로 시험해 강도를 확인합니다.