[기계안전기술사] 안전율

1. 개요
기계부품은 장시간 여러 가지 하중하에 있더라도 파괴, 고장, 영구변형이 남지 않아야 한다. 따라서 작용하 는 응력은 제한돼야 하며, 이 제한된 응력을 허용응력이라고 하며, 기준 강도와 허용응력의 비가 안전율이 다.

안전율 =기준강도/허용응력

2. 기준 강도
재질의 사용조건 및 수명 등을 고려하여 다음과 같은 값 적용
(1) 항복점 : 정하중이 연강과 같은 연성재료에 작용 시
(2) 극한강도 : 정하중이 주철과 같은 취성재료에 작용 시
(3) 크리프 한도 : 고온에서 정하중 작용
(4) 피로한도 : 반복하중의 작용
(5) 좌굴하중 : 좌굴이 예상되는 긴 기둥

3. 안전율 결정시 고려 사항
(1) 재료의 종류 및 그 균질성에 대한 신뢰도
취성재료는 연성재료보다 안전율 크게
(2) 응력 계산의 정확도 크기
형상이 복잡하고 응력 작용 상태가 복잡한 경우 안전율 크게
(3) 작용응력의 종류
정하중의 경우 작게, 충격하중의 경우 안전율을 크게
(4) 작용 하중 값의 정확도의 크기
관성력 등이 작용하는 경우 안전율 크게
(5) 불연속 부분의 존재
불연속 부분에는 응력집중이 발생함으로 안전율을 크게
(6) 공작 정도와 가공면의 상태
(7) 사용 수명
(8) 작동 환경

4. 경험적 안전율
안전율은 여러 인자를 고려해야 하므로 일반적인 값을 적용하는데 어려움이 따른다. 정하중의 경우 실험
값이 잘 나와 있음으로 정하중 작용 시 안전율을 기준으로 다음의 경험적 안전율을 사용하기도 한다.
(1) 반복하중 : 정하중 * 1.5
(2) 교번하중 : 정하중 * 2.5
(3) 충격하중 : 정하중 * 4
정하중: 정지 상태에서 변하지 않는 또는 서서히 변하는 하중
반복하중 : 주기적으로 반복하여 작용하는 하중
교번하중 : 하중의 크기 및 방향이 변화하여 인장력과 압축력이 서로 연속적으로 거듭되는 하중
충격하중 : 비교적 짧은 시간에 급격히 작용하는 하중

어윈 안전율  (오류)
주철/강, 연철의 충격하중의 안전율은 상이함,
누군가 작성 시 오류가 있지만 복사해서 쓰다보니 틀린 두 숫자가 두루 쓰이는듯 (15 or 12)

5. 수량적 안전율
Cardullo 안전계수도 2버전으로 공유되는 듯 합니다.
S=A×B×C or S=A×B×C×D