물체가 외부로부터 힘을 받으면 내부에는 저항하는 응력(stress)이 발생하고, 대부분의 경우 이 응력은 3차원적 성분들로 구성되어 있다. 여기서 3차원적이라는 의미는 응력이 직교하는 세 방향으로 모든 성분들을 가진다는 뜻이다. 다시 말해, 세 축 방향으로의 수직응력(normal stress) 성분들과 두 축 사이의 전단응력(shear stress) 성분들이 존재한다. 하지만 특수한 물체형상과 외부 하중조건에서는 응력이 2차원으로 한정된다. 여기서 2차원적이란 직교하는 세 방향 중에서 한 방향으로는 수직응력과 전단응력 성분들이 거의 발생하지 않음을 의미한다.
가장 대표적인 경우가 윗면과 아랫면에 하중을 받는 평판이다. 이 경우 평판의 두께 방향으로의 수직응력과 전단응력은 나머지 응력성분들에 비해 거의 무시할 수 있을 정도의 크기이다. 그 결과 평판과 평행한 면 상에서의 응력성분에만 관심을 가지게 된다. 다시 말해, 평행한 면 상에서 정의되는 직교하는 두 축 방향으로 두 개의 수직응력과 두 축 사이의 하나의 전단응력만을 고려하게 된다. 이러한 응력상태를 특별히 평면응력 상태로 구분하고 있다.
임의 3차원 물체를 평면응력 상태로 가정할 수 있다면 이 물체의 역학적 분석은 2차원으로 간략화 시킬 수 있기 때문에 매우 편리하다. 이 때 물체를 2차원으로 단순화 시키기 위해서는 수직응력을 무시할 수 있는 방향과 수직이 되는 물체의 단면을 선택하면 된다. 참고로 수직방향으로의 응력을 발생하지 않지만 이 방향으로의 수직 변형률은 존재한다.
평면응력 상태는 평면 변형률 상태(plane strain state)와 축대칭 모델(axisymmetric model)과 더불어 유한요소 해석(finite element analysis)을 효과적으로 수행할 수 있게 한다.
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