사람이 정신적으로나 육체적으로 오랫동안 일을 하게 되면 피로감을 느낀다. 이와 마찬가지로 물체도 외부로부터 반복적인 하중을 받게 되면 역시 내부에 피로가 누적된다. 이처럼 피로는 우리 생활과 매우 밀접한 단어이다.
사람이 피로감을 느끼면 일상적인 업무도 매우 힘겹게 여겨지는 것과 마찬가지로, 물체도 피로가 누적됨에 따라 외부 하중을 지탱하는 능력(흔히 강도라고 부름)이 저하된다. 사람에게 있어 피로가 지속적으로 누적되면 업무를 수행할 수 있는 능력을 아예 상실하게 된다.
물체의 경우에 있어서도 피로가 과도하게 누적되면 급기야 구조적인 파괴에 이르게 된다. 물체가 반복적인 하중을 받아 지속적으로 강도가 저하하여 구조적으로 파괴되는 현상을 피로파괴로 정의하고 있다. 사무실에서 많이 사용하는 클립(clip)은 한번 구부려서는 끊어지지 않는다. 하지만 구부렸다가 펴고 다시 구부렸다 펴는 일을 반복하면 쉽게 끊어지게 된다. 이러한 경우가 피로파괴의 대표적인 예에 해당된다. 물체가 반복하중을 받게 되면 내부에 균열들이 늘어나게 되고 균열이 증가함에 따라 물체 전체의 강도는 저하하게 된다. 그 결과 작은 하중에도 쉽게 파괴가 발생하게 되는 것이다.
물체가 반복하중을 받을 경우, 피로파괴에 도달하기 전까지 견딜 수 있는 하중이 반복되는 횟수를 그 물체의 피로수명(fatigue life)이라고 부르고, 반복횟수에 따른 물체 강도의 저하를 그래프로 표현한 것을 S-N선도(S-N diagram)라고 부른다.
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