응력집중계수 (Stress Concentration Factor)
한 줄 정의: 구조 부재의 형상 변화나 용접 조인트 등에서 국부적으로 응력이 명목응력보다 얼마나 증폭되는지를 나타내는 무차원 비율로, 피로수명 예측의 핵심 변수입니다.
쉽게 풀면
응력집중계수는 구조물의 특정 부분에서 힘이 얼마나 더 몰려서 커지는지를 나타내는 배율입니다. 파이프의 구멍이나 용접 부위, 형상이 갑자기 바뀌는 지점에서는 평균적으로 계산한 힘보다 훨씬 큰 힘이 국부적으로 집중되는데, 이 배율을 알아야 실제로 그 부위가 얼마나 위험한지 정확하게 판단할 수 있습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"K형 튜뷸러 조인트의 응력집중계수는 부재의 직경비 및 두께비에 따라 3에서 6 사이의 값을 갖는 것으로 분석되었다."
K자 모양으로 연결된 파이프 접합부에서 힘이 얼마나 몰리는지는, 파이프의 굵기 비율과 두께 비율에 따라 원래 힘의 3배에서 6배 사이로 커진다는 분석 결과입니다.
주의할 점
응력집중계수를 재료의 고유한 성질로 오해하기 쉬우나, 실제로는 재료가 아니라 형상과 하중 조건에 따라 결정되는 기하학적 계수라는 점에 유의해야 합니다.