Rigidity, Stiffness   강성 (剛性), 강성

1. 강성(剛性) / 강성도(剛性度) (Rigidity, Stiffness) 

  ㅇ 기계적 재료가 탄성 변형에 저항하는 정도
     - 변형이 어려운 정도를 나타내는 재료의 특성치
        . 변형력에 대응하여 복원력을 주는 능력

  ㅇ 즉, 강성이 클수록, 재료가 하중에 의해,
     - 늘어지는/휘어지는/굽혀지는/비틀리는 변형 정도가 적고, 
     - 탄력성(탄성)이 있게됨 (복원력 좋음)


2. 강성(강성도) 및 탄성(탄성도,탄성계수)  :  E

  ㅇ 강성도가 큰 것은 탄성계수가 크며, 
     - 탄성 변형에 대해 저항이 큰 것을 말함

  ※ 즉, `강성(강성도)` = `탄성(탄성계수)`  :  등가적인 용어 임


3. 강성도의 표현식

  ㅇ  σ = E ε  →  F/A = E ΔL/L  →  F = E A ΔL/L  →  F / ΔL = E A / L 
     - σ : 응력, E : 탄성계수, ε : 변형률 (=ΔL/L)
     - F : 하중, A : 단면적
     - L : 길이, ΔL : 변형량 (δ)

     - E A : (Axial Rigidity : 축 강성)
        . 단위 길이 당 변형량 (ΔL/L)의 단위값 발생을 위해 필요한 하중 : [N]
     - E A/L : (Axial Stiffness : 축 강성) 
        . 단위 변형량 (ΔL) 당 필요한 하중 : [N/m]


4. 축 하중을 받는 부재에서, 변형량의 표현식

  ㅇ (변형률 ε = δ/L), (응력 σ = Eε = F/A) 이 두 관계식을 조합하여, 
     변형량δ에 관한 식을 얻을 수 있음
     -  δ = (F L)/(E A)
        . δ : 변형량(deformation),신장량(elongation),변위량(displacement)
        . F : 하중 (load)
        . L : 길이 (length)
        . E A : 축 강성 (axial rigidity)

     -  즉, "변형량(δ)은, 길이(L)와 힘(F)에는 정비례하고, 단면적(A)에는 반비례 함"
        . (변형량) ∝ (길이)(힘)/(단면적)