홉킨슨의 법칙

홉킨슨의 법칙은 재료 과학에서 고속 변형률 상태에서 재료의 거동을 설명하는 관계입니다. 이 법칙은 재료의 응력이 변형률에 비례함을 나타냅니다. 호프킨슨의 법칙은 20세기 초에 처음 제안한 벤자민 베이커 호프킨슨 경의 이름을 따서 명명되었습니다.

홉킨슨의 법칙 수학적 표현:

수학적으로 홉킨슨의 법칙은 다음과 같이 표현할 수 있습니다:

σ = k ε̇

여기서:

σ – 재료의 응력

k – 재료의 강도 계수

ε̇ – 재료가 변형되는 변형률

홉킨슨의 법칙은 재료의 응력-변형률 거동이 고속 변형률에서 변화한다는 아이디어를 기반으로 합니다. 저변형률에서는 재료가 선형 탄성 거동을 보이며, 그 응력은 변형률에 직접적으로 비례합니다. 그러나 고속 변형률에서는 재료가 비선형 거동을 보이고, 홉킨슨의 법칙을 사용하여 그 응력-변형률 거동을 예측할 수 있습니다.

홉킨슨의 법칙은 고속 충격이나 폭발적으로 구동되는 시스템과 같은 동적 하중 조건에서 재료의 거동을 이해하는 데 유용합니다. 또한 항공우주 및 방위 산업에서 고속 변형률을 견딜 수 있는 재료와 구조물을 설계하는 데에도 유용합니다.

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