외력에의하여 재료의 내부에 탄성한도를 넘는 응력이 생기면 영구변형이 생기고 치수가 변화하고 취약하게 되므로 파괴되는 염려가 있습니다.
또 탄성한도를 넘지 않는 응력이라 하더라도 오랜시간 반복하여 받게되면 피로가 생겨 취약합니다. 이와같은 위험한 상태가 되지 않도록 재료에 생기는 응력을 탄성한도 이내에 충분히 작은 값을 취하도록 하여야 합니다.
사용응력을 정확하게 선정한다는것은 불가능하므로 안전하게 여유를보아 제한한 탄성한도 이내의 응력 즉 재료를 사용하는데 있어서 탄성한도 이하의 허용할수 있는 최대응력을 허용응력이라 합니다.

유용수님의 글
------------------------------------
SM45C의 인장응력은 35정도 됩니다. 하지만, 볼트류의 강도를 계산할때에는
이 수치보다 낮은 인장응력값을 쓰는데요..
아마 허용응력값인 모양입니다.응력과 허용응력의 차이는 몬가요?
그리고 허용응력을 어떠한 공식으로 풀수는 없나요?

----------------- [답 변] -------------------
허용응력 값은 설계의 기준이기 때문에 수식으로 계산 할 수 있는 성질의 것이 아닙니다.

정적하중에 대한 허용응력 값은 간단하게 안전율만 적용하면 되지만
피로하중에 대한 허용응력 값을 결정하는 과정은 좀더 복잡합니다.

설계기준으로 삼는 피로 허용응력 값을 결정하는 과정을 간단하게 설명하면,
1. 재료의 피로 수명 시험에 따른 S-N Curve Data 수집
2. 위 값에 사용환경 인자 및 설계 안전률 반영
3. 허용응력 값 선정.

역사가 오래되고 설계자료를 잘 관리하는 회사라면 각각의 설계 경우에 따는 허용 응력값이 잘 정리되어 있습니다.
하지만 자료관리를 잘 안하는 우리나라 회사의 경우는...

재료의 피로강도 값은 아래 책에 잘 정리되어 있습니다.
"피로강도의 설계자료" 일본기계학회편, 김종하역, 기전연구사, 1995


책을 구하기 힘들 경우 사용할 수 있는 경험적인 근사 값

-기계구조용 합금강의 경우
회전굽힘 피로한도 = 0.49 x 인장강도
양진인장압축 피로한도 = 0.48 x 인장강도
양진 비틀림 피로강도 = 0.305 x 인장강도

-기계구조용 탄소강
열처리 방법(불림, 풀림, QT 등)에 따라 그 값의 변화가 심하다.
편의상 합금강과 같은 비율로 생각해도 큰 지장은 없다.

-주강의 경우
어닐링재 : 회전굽힘 피로한도 = 0.3 x 인장강도
노말라이징재 : 회전굽힘 피로한도 = 0.4 x 인장강도
스테인레스 주강 : 회전굽힘 피로한도 = 0.35 x 인장강도

- 주철의 경우
회전굽힘 피로한도 = 0.3 x 인장강도
양진인장압축 피로한도 = 0.2 x 인장강도
양진 비틀림 피로강도 = 0.3 x 인장강도