고체역학

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statically Indeterminate 힘 해석(22분 08초)

Ch. 2 Axially Loaded Members
작성자
Godjunpyo (관리자)
작성일
2022-04-06 02:38
조회
437
안녕하세요 교수님 기계공학과를 전공중인 학생입니다.

다름이 아니라 학교 수업을 듣고 해소하지 못한 부분이 있어 혼자 전공 서적을 다 읽어보기도 하고, 솔루션을 찾아봐도 명쾌하게 이해가 가지 않는 부분이 있어 교수님의 3대역학 고체역학 한 방에 끝내기에서 Statically Indeterminate Structures (부정정 구조)​ 라는 강의를 들었습니다.

그런데 여전히 이해를 하지 못하는 부분과 찝찝한 부분이 있어 교수님의 도움을 받고자 질문을 올립니다.

 

먼저 첫번째 사진을 보면 해당 강의 22분 쯤 나오는 문제와 비슷한 (statically Indeterminate 은 아니지만,,) 문제입니다.

사진의 문제에서는 중간에 가해지는 힘을 부분 부분 잘라서 중간에 가해지는 힘을 해석해서 해결을 했습니다.

그런데 교수님께서는 P가 위 아래 로드 중 두 로드에 모두 영향을 준다고 설명을 해주셨습니다.

교수님의 설명을 듣고 정말 타당하다고 생각이 들었습니다만 그럼 저 문제는 왜 잘라서 부분 부분에 대해 힘이 작용한다고 푸는건가요?

 

두번째 사진은 제 전공 서적에 있는 같은 교수님과 같은 문제에 대한 해설입니다.

이 부분에서 제가 궁금한 부분은 교수님께서 전체 변형은 AC 부분의 변형과 CB의 변형의 합과 같고 이에 따라

전체 변형=RA*a/EA+RB*b/EA 이고 RA가 인장 값이기 때문에 RB는 음수값이여야 한다 라고 하시고 ​RA*a/EA-RB*b/EA ​로 식을 바꾸셨습니다

저는 여기서 궁금한 부분이 분명히 물체에 P라는 값이 가해졌는데 변형률 따질 때는 P라는 값을 제외하고 Reaction만 고려해서 식을 쓰신건지 이해가 가지 않습니다.변형=PL/EA 라는 식에서 P는 물체에 가해진 힘으로 이해하고 있는데 그렇게 따지면 P에 들어가야 하는 힘은 Reaction + 중간에 가해진 힘인 P를 고려해야하는거 아닌가요?? 어느 부분에서 사고가 꼬였는지 모르겠습니다. 그리고 상식적으로 아래 부분이 압축이라고 하셨는데 교수님께서 칠판에 그리신 RB의 방향은 이미 압축의 방향 아닌가요?? 어째서 압축의 방향이기 때문에 ​RA*a/EA-RB*b/EA 라고 식을 변경하신건지 모르겟습니다.

( 고체역학 문제 풀이 강의도 수강신청을 했는데 해당 부분의 문제 풀이는 없어서 질문으로 남깁니다.)

감사합니다.​

#정역학 #Statically Indeterminate #힘의 방향

전체 2

  • 2022-04-06 02:41

    이 질문은 전반적으로 개념을 정확히 이해하고 있지 못하기 때문에 발생한다고 생각합니다.

    https://www.unistudy.co.kr/vod/vod_chr_view.asp?dom_cd=&sub_cd=&chr_cd=10896

    위의 링크에서 3강을 보시면
    부정정구조에 대해서 추가 강의를 정말 자세히 해두었습니다.

    장담컨데 위 강의를 보시면
    질문한 내용이 모두 이해가 되실 겁니다.

    3000원이라는 가격은
    그렇게 부담되지 않을 거라 생각합니다.

    꼭 수강해보시길 바랍니다.
    감사합니다.


    • 2022-04-06 09:06

      교수님께서 말하신 강의 3강에 해당하는 부분을 듣고 관련된 문제를 풀었습니다. 대부분 잘 풀리지만 아래와 같은 문제를 해석하는데 어려움을 겪어 질문 드립니다.(과제는 절대 아닙니다_이미 솔루션도 있기에 과제를 위한 질문은 아닙니다)제가 교수님께 수업을 듣고 나름 저 문제를 사진과 같이 해석했습니다( 사실은 RE의 방향을 반대로 잡고 풀긴 했으나 그렇게 되면 제가 한 힘 해석이 맞았는지 틀렸는지 확인이 불가능해 솔루션과 동일하게 RE의 방향을 저렇게 잡았습니다.) 이 문제의 힘을 해석하면서도 약간 의문이 든 점은 분명히 60KN이 brass cylindrical lods에도 영향을 줄텐데 제가 푼 방식대로 뚝 떼어서 해석을 해도 되는건지 모르겠습니다.
      솔루션과 힘의 방향은 동일하게 나오는데 제가 억지로 솔루션을 보고 해석한게 아닌가 싶어서 질문드립니다.
      어떤 선배님은 "그냥 화살표 끝점 이후로 생각 하지마" 라고 하시면서 BC에 는 60KN의 영향이 있는데 AB에는 없다 이런식으로 솔루션에 맞춰서 설명을 해주셔서,, 저도 그렇게 해석한게 아닌가 의문이 들어 질문드립니다.
      감사합니다

      Q.jpg

      첨부파일 : KakaoTalk_20220406_174817565.jpg


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.