기계·설비 · 용어

공칭응력9급 국가직 기계설계·용접기사 출제 용어

같은 말: engineering stress, nominal stress, 공칭 응력, 공학응력

공칭응력은 하중을 변형 전 처음 단면적(A0)으로 나눈 응력 σn = P/A0 이다.

인장시험의 응력-변형률 선도는 보통 이 공칭응력으로 그리며, 변형이 진행되어 줄어든 실제 단면적으로 나눈 진응력(σt = P/A)과 구별된다.

시험 포인트

시험에서는 체적 불변 가정으로 유도한 관계식 σt = σn(1+εn), εt = ln(1+εn)을 고르는 문제가 가장 자주 나온다.

시험에 나오는 핵심근거 문항·조문 표시

정의
공칭응력 σn = P ÷ A0(처음 단면적), 진응력 σt = P ÷ A(그 순간의 실제 단면적). 인장에서는 단면이 줄어 진응력이 공칭응력보다 크다
기출 2건
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관계식(체적 불변 A0L0 = AL)
- σt = σn(1+εn)
- εt = ln(1+εn)
- εt = ln(σt/σn).
로그는 변형률 쪽에 붙고 응력에는 (1+εn)을 곱한다
기출 3건
인장에서 진변형률 εt = ln(1+εn)은 공칭변형률보다 작다. 일반 설계는 탄성 범위의 작은 변형을 다루므로 공칭응력·공칭변형률을 주로 쓴다
기출 1건
공칭응력-변형률 선도의 크기 순서(저탄소강)
인장강도 > 항복강도 > 탄성한도 > 비례한도. 네킹 후 하중이 줄어 파단강도는 인장강도보다 작다
기출 2건
계산 예
지름 20mm 원통 시험편에 65kN 압축 → A = (π÷4)×20² ≈ 314.2mm², σ = 65000 ÷ 314.2 ≈ 207MPa
기출 1건
응력집중계수 αk = 노치부 최대응력 ÷ 공칭응력. 최대응력 30MPa, αk = 1.5 이면 공칭응력은 20MPa
기출 1건