응력집중계수에 대해 설명하라.

응력집중부에 작용하는 최대의 응력과 단면적당의 응력과의 비율을 응력집중계수라고 한다. 응력의 국부적인 집중현상으로 물체에 외력을 가했을 때 불규칙한 모양의 부분, 특히 예리하게 도려진 밑 부분에는 평활한 부분에 비해 국부적으로 매우 큰 응력이 발생한다.

이를 변형력 집중이라고도 한다. 물체에 외력을 가했을 때 불규칙한 모양의 부분, 특히 예리하게 도려진 밑 부분에는 평활한 부분에 비해 국부적으로 매우 큰 응력이 생긴다. 그 최고 응력 σ_max와 평활한 부분의 응력 σ₀과의 비, 또는 그 밑면 최소단면적에 대한 평균응력 σ_ń과의 비를 응력집중계수라 하며, 특히 σ_max/σ_n를 형상계수라 한다.

가령, 둥근 구멍이 뚫린 무한판이 균일한 장력을 받고 있을 때의 응력집중계수는 3이다. 응력집중은 일반적으로 구조요소의 파손, 파괴의 원인이 되기 쉬우므로 설계할 때에는 탄소성 계산이나 광탄소성해석, 스트레인미터에 의한 실험적 해석을 하여 충분히 검토해야 한다.

응력 또한 유체처럼 재료 내부에서 흐름이 발생한다. 이를 응력흐름이라고 하고 유체와 유사하게 흐름이 정체되거나 급격히 흐름 방향이 변경되거나 흐름의 면적이 줄어들면 그러한 흐름이 줄어든 부위에서 응력이 급격히 증가하는 경향이 있다. 이를 응력집중이라고 할 수 있다.