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'''재료역학'''(材料力學, Strength of materials, mechanics of materials)은 기계, 건축물, 다리 따위의 구조물을 이루는 재료의 역학적 성질을 연구하는 학문이다. 재료역학의 주 목적은, 구조물의 안전한 설계에 있어서 핵심이 되는 거동 해석을 위해 필요한, 구조물 및 그 부재들에 작용하는 하중에 따른 [[응력]], [[변형]]과 [[변형률]]을 결정하는 것이다.
 
재료역학은 [[응용역학|응용]][[역학 (물리학)|역학]]의 분야로서 여러 종류의 하중에 대한 고체의 거동을 다루는 학문이다. 여기서 [[고체]]란 보통 [[공학]] [[재료]]로 사용되는 [[축하중]](axial load)이나 [[비틀림]]을 받는 봉, [[휨|굽힘]]을 받는 [[보]], [[물리적 압축|압축]]을 받는 [[기둥]] 등을 뜻한다. 일반적으로 [[질점]]이나 [[강체]]를 다루는 [[정역학]]이나 [[동역학]]과 비슷하지만, 그 다루는 대상이 다르다. 재료역학은 [[토목공학]], [[기계공학]], [[건축공학]] 등의 여러 공학 분야와 관련이 있다. 보통 보, 기둥, 축과 같은 구조 부재의 응력과 변형을 계산하기 위해 다양한 방법을 참고한다. 이러한 방법들은 구조물에 작용 하중가 가해졌을 때의 반응과 그 [[항복강도]]([[:en:yield strength]]), [[극한강도]]([[:en:ultimate strength]]), [[영률]], [[푸아송비]] 따위의 물질의 특성을 고려하는 다양한 파괴 유형의 실현 가능성을 예상하기 위해 동원된다. 또한 기계적 요소의 거시적인 특성들, 즉 그 길이, 너비, 강도, 경계 조건 같은 기하학적 특성들과 구멍과 같은 기하학상의 급격한 변화가 고려된다.
 
완전한 형태의 이론은 구조의 1차원, 2차원적인 부재들의 작용을 고려하면서 형성되기 시작했는데, 부재에 작용하는 응력의 상태는 2차원적으로 근사될 수 있고, 그리고는 자재의 탄성, 소성 작용에 대한 보다 완전한 이론을 만들어내기 위해 3차원상으로 일반화시킬 수 있다. [[스테판 티모셴코]]는 재료역학을 설립하는 데 제일 큰 영향을 끼친 선구자이다.
당근과 씹은 풍선껌의 차이를 생각해보자. 당근은 끊어지기 직전까지 거의 늘어나지 않겠지만, 풍선껌은 끊어지기 전에 엄청난 소성 변형을 겪을 것이다.
 
극한강도는 단순한 어떤 재료로 만든 특정한 표본보다는 재료 그 자체와 관련 있는 특성이며, 단위면적 당 힘(N/m<sup>2</sup>)의 형태로 쓰인다. 극한 강도는 재료가 부러지거나 약화되지 않고 견딜 수 있는 최대한의 응력이다.<ref name=":2">{{서적 인용|title=Mechanics of Materials|author=Beer & Johnston|publisher=McGraw Hill|year=2006|edition=5th|isbn=978-0-07-352938-7|pages=27–28}}</ref> 예를 들면 AISI 1018 Steel의 극한 인장 강도(UTS)는 440 [[meganewton메가뉴턴|MN]]/m<sup>2</sup> 이다. 일반적으로 응력의 SI 단위는 [[파스칼 (단위)|파스칼]]인데, 1 Pa = 1 N/m<sup>2</sup> 이다. 응력의 [[야드파운드법|IU]] 단위는 bf/in²이나 [[단위 인치당 파운드 힘]]([[:en:pounds-force per square inch]])로 주어진다. 이는 보통 '''psi'''로 축약된다. 1000psi는 '''ksi'''로 축악된다.
 
[[안전율]]([[:en:factor of safety]])은 공학적인 구성요소나 구조가 반드시 만족시켜야 하는 설계 기준이다. <math>FS = UTS/R</math>에서 FS : 안전율, R : 작용 하중, UTS : 극한 응력이다. (psi or N/m<sup>2</sup>)<ref name=":3">{{서적 인용|title=Mechanics of Materials|author=Beer & Johnston|publisher=McGraw Hill|year=2006|edition=5th|isbn=978-0-07-352938-7|pages=28}}</ref>
*'''최대 변형 에너지 이론''' &mdash; 이 이론은 작용된 응력으로 인한 단위 부피 당 변형 에너지가 단축 시험으로 측정한 항복점에서의 단위 부피 당 변형 에너지와 동일할 때 파괴가 일어난다고 가정한다.
*'''최대 왜곡 에너지 이론''' &mdash; 이 이론은 변형 에너지 이론, [[폰 미제스 헹키 이론]]([[:en:von Mises-Hencky theory]])으로도 알려져 있다. 이 이론은 작용된 응력으로 인한 단위 부피 당 왜곡 에너지가 단축 시험으로 측정한 항복점에서의 단위 부피 당 왜곡 에너지와 동일할 때 파괴가 일어난다고 상정한다. 변형으로 인한 총 탄성 에너지는 다 부분으로 나뉠 수 있다: 한 부분은 볼륨의 변화를 초래하고, 다른 부분은 형상의 변화를 초래한다. 왜곡 에너지는 형태를 바꾸기 위해 필요한 에너지의 양이다.
*[[파괴역학]]([[:en:Fracture mechanics]])은 [[앨런 아놀드 그리피스]]([[:en:Alan Arnold Griffith]])와 [[조지 랭킨 어윈]]([[:en:George Rankine Irwin]])이 확립하였으며 numeric conversion of toughness of material in the case of crack existence로도 알려져 있다.
*파괴과학(Fractology)은 요코보리 타케오가 크리프 파괴 기준 등등의 파괴 법칙들을 비선형적으로 융합할 필요성을 체감하여 제안하였다.
 
재료의 강도는 그 [[미세구조]]에 좌우된다. 재료에 적용되는 공정에 따라 미세구조를 바꿀 수 있다. 재료의 강도를 바꾸는 [[재료 강화 기제|강화 기제]]([[:en:Strengthening mechanisms of materials]])에는 [[가공 경화]], [[고체 용액 강화]]([[:en:solid solution strengthening]]), [[석출 경화]]([[:en:precipitation hardening]]), [[결정 입계 강화]]([[:en:grain boundary strengthening]]) 등등이 있으며 질적, 양적으로 설명할 수 있다. 강화 기제는 재료의 몇몇 다른 역학적 특성들이 재료를 더 단단하게 하려는 과정 중에 약화될 수 있다는 문제를 동반한다. 예를 들면, 결정 입계 강화의 경우, [[항복 강도]]가 결정의 크기가 줄어듦에 따라 극대화될 지라도, 결국 결정의 크기가 지나치게 작아지면 재료는 취성을 띄게 된다. 일반적으로, 재료의 항복 강도는 재료의 역학적 강도의 적절한 지표가 된다. 항복 강도는 재료의 [[소성 변형]]을 예견하는 변수가 된다는 사실을 같이 고려해볼 때, 공학자는 어떻게 재료의 강도를 그 미세구조적 특성과 예상되는 최종 효과에 따라 강화할 수 있을지에 대한 적절한 결정을 내릴 수 있다. 강도는 파괴를 야기할 수 있는 [[압축 강도]], [[인장 강도]], [[전단 강도]]의 제한값에 관해서 표현된다. 동역학적 하중의 효과는 아마도 물질의 강도, 특히 [[피로]] 문제에 있어 제일 중요한 현실적 고려사항이 될 것이다. 반복적인 하중은 흔히 [[취성]] 균열을 야기하고, 이는 파괴가 일어날 때까지 계속해서 번져나간다. 균열은 언제나 [[응력 집중]]([[:en:stress concentration]])이 발생할 때, 특히 재료의 강도로서 언급된 것들보다 훨씬 낮은 수준의 공칭 응력에서 구멍, 모서리 근처의 제품의 횡단면이 바뀔 때 생겨난다.{{Colbegin|colwidth=22em}}
*[[크리프]]
*[[변형기전도]]([[:en:Deformation mechanism map]])