고체역학

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[고체역학 17강] 웹에서의 전단응력

Ch. 5 Stresses in Beams Basic Topics
작성자
Godjunpyo (관리자)
작성일
2020-12-20 16:56
조회
1686
저희 학교에서는 웹에서의 전단응력을 다룰때 평균전단응력과 웹이 담당하는 전단력을 구하는걸 하더라구요..

그래서 강의 노트를 찾아보니까 있긴 있던데 저기 A2 부분이 이해가 안가요 .. 왜 3분의 2를 곱하는지도 ..

혹시 이거에 관해서 설명한 강좌가 있을까요? 없다면 좀 자세한 설명을 듣고 싶습니다 ㅠ

 

전체 4

  • 2020-12-20 16:59

    안녕하세요.

    제대로 이해하시려면
    아래의 shear flow 정리 내용을 참고해보세요!

    https://godjunpyo.com/shear-flow-이해하기/

    (이렇게까진 모르셔도 될 것 같아서 강의하진 않았습니다.)


  • 2021-01-11 03:35

    지나가다가, 예전에 제가 너무나 헷갈려했던부분이라 답변달게됩니다.
    저도 shear flow가 참 어려웠는데요. 특히 저 flow의 화살표방향이 왜 저런지, 특히 왜 2개인지 이해가 안됐었습니다. 제가 생각한답은
    τ=VQ/It 라는 공식에서 τ의 텐서방향과 t (부재의 두께로 y축두께로잡을수도있고, z축두께로도 잡을수있음)의 축이 shearflow를 횡방향으로하느냐,종방향으로하느냐는 물론, 그 크기까지 결정한다는걸로 이해했습니다. 저 식만봐도 일단 t의 길이가 짧으면 분모가작아지기에 τ가 커짐은 이해가 가셨을걸로 생각됩니다.

    일단 I beam에서 횡방향 flow → ← 는 t를 y방향과나란한 폭으로 잡아서 생긴 flow결과이며,
    종방향flow↓는 t를 z방향의 폭으로 잡아 생긴결과입니다.
    이 말만 듣고서는 이해가 안될것이기에, " target="_blank" rel="noopener">
    6분46초부터보시면, 이때 생기는 부재는 부재의 두께 t를 z축으로잡아 생긴 종방향 shear flow가 생긴것입니다. 이 횡단면에 걸리는 종방향 shearflow는 τ_xy로 사실 이 τ_xy는 τ_yx가 걸리기때문에 쌍으로 생긴 전단응력입니다 ( 전단응력은 항상 쌍으로 작용)
    I beam에선 web에서 z방향의 t의 크기가 flange보다 매우작기때문에, 종방향의 vertical τ는 사실 τ(vertical)_web 의값이 평균값으로 써도 무방하다는 걸로 해석됩니다
    " target="_blank" rel="noopener"> 이 유튜브를 보셔도 이해가 잘 되실겁니다.

    shearflow.png


  • 2021-01-11 03:52

    그런데 저는 vertical방향으로 걸리는 τ는 어찌저찌 이해했었는데, horizontal로 걸리는 τ는 도대체뭔지 이해하기 힘들었습니다. 이부분은 제가 가진 교재로 설명드리자면, 이번엔 t를 y축길이로 보는겁니다. 앞선상황과는 반대로 t를 y축길이로 둬버리면, flange에선 t가 매우 작고, web에서는 t가 상대적으로 매우 길어집니다. 그래서 flange의 τ_zx에 의해 유도된 횡단면의 horizontal τ_xz는 flange에서 매우크고, web에서 매우 작게 나타나게됩니다.

    결과적으로 vertical τ는 web에서 매우크고, flange에서 미미하게 나타나고
    horizontal τ 는 flange에서 매우크고, web에서 미미하게 나타나니까
    각각 web flange에서 크게 나타나는 flow를 연결하면

    shear-flow2.png


  • 2021-01-11 03:53

    이런 shearflow가 나오는거 아닌가..? 하고 생각한적이 있었는데 , 저도 어디까지 이해하고싶어서 제 주관을 마구 끼워넣어서 확신은 못 드리겠네요..
    유튜브에 shearflow관한 좋은 동영상이 많습니다. 다 영어긴하지만 자막켜두고라도 보시면 도움이 되실겁니다!

    shear-flow3.png


Mechanics of Materials, James M. Gere, Thomson

Ch. 1 Tension Compression and Shear
Ch. 2 Axially Loaded Members
Ch. 3 Torsion
Ch. 4 Shear Forces and Bending Moments
Ch. 5 Stresses in Beams Basic Topics
Ch. 6 Stresses in Beams Advanced Topics
Ch. 7 Analysis of Stress and Strain
Ch. 8 Applications of Plane Stress (Pressure Vessels Beams and Combined Loadings)
Ch. 9 Deflections of Beams
Ch. 10 Statically Indeterminate Beams
Ch. 11 Columns
Ch. 12 Review of Centroids and Moments of Inertia

  • “고체역학 한방에 끝내기” 는 초등학생도 이해할 수 있게끔 쉽고 재미있게 고체역학을 설명하고 있습니다.
  • 공식만 외워서 문제를 푸는 방식은 올바른 역학 공부법이 아니고, 조금만 응용된 문제가 나오면 접근하기가 매우 어려워져 좋은 시험 점수(좋은 학점)을 받기가 매우 어려워집니다.
  • 원리와 원칙에 충실하여 어떤 문제가 나와도 개념에 충실해서 풀 수 있어야 학업성취도, 취업 면접, 대학원 시험 등에서 좋은 결과를 기대할 수 있습니다.