카테고리: 원하는 부분만 골라! 골라!
순서: 남들이 많이 봤던 내용들만 먼저! 먼저!
키워드 검색: 원하는 내용만 뽑아! 뽑아!
고체역학 실전문풀 10,11강
Ch. 3 Torsion
작성자
Godjunpyo (관리자)
작성일
2022-09-03 23:33
조회
297
#고체역학 #torque & tau #sign convention
안녕하세요 교수님! 고체역학 실전문풀 10강과 11강 수강중에 궁금한 것이 있어 질문 드립니다!
먼저 10강 문제 3.5-4에서 사진과 같이 토크가 바깥으로 나가는 즉, 양의 방향으로 돼있어서 shear stress가 음의 방향으로 작용한다고 설정해주셨는데, 직관적으로 본다면 이해가 됩니다. 그런데, 공식으로 보았을때, tau = Tr / Ip이어서 tau 와 T 의 방향이 같다고 풀었는데, 왜 이렇게 하면 안 되는 것인지 알고 싶습니다!
두번째로, 11강 example 5-11에서 사진과 같이 tau = 450psi까지 구하시고 양의 방향으로 작용한다고 설정해주셨는데, 만약에 문제에서 수치뿐만 아니라 방향도 물어본다면 반대 방향으로 해야하는 것인지 알고 싶습니다!
마지막으로, 교수님께서 고체역학 한방에 끝내기 이론편 16강에서 tau = -VQ / Ib를 유도해주셔서 과정은 알고 있는데 왜 tau와 V의 방향이 반대인지 궁금합니다! tau는 shear stress로 shear force인 V를 면적으로 나눈값이라고 생각해서 단순히 방향도 같은줄 알고 있었는데 무엇이 잘못되었는지 도무지 이해가 되지 않아 이렇게 질문 드립니다!
감사합니다!!
안녕하세요 교수님! 고체역학 실전문풀 10강과 11강 수강중에 궁금한 것이 있어 질문 드립니다!
먼저 10강 문제 3.5-4에서 사진과 같이 토크가 바깥으로 나가는 즉, 양의 방향으로 돼있어서 shear stress가 음의 방향으로 작용한다고 설정해주셨는데, 직관적으로 본다면 이해가 됩니다. 그런데, 공식으로 보았을때, tau = Tr / Ip이어서 tau 와 T 의 방향이 같다고 풀었는데, 왜 이렇게 하면 안 되는 것인지 알고 싶습니다!
두번째로, 11강 example 5-11에서 사진과 같이 tau = 450psi까지 구하시고 양의 방향으로 작용한다고 설정해주셨는데, 만약에 문제에서 수치뿐만 아니라 방향도 물어본다면 반대 방향으로 해야하는 것인지 알고 싶습니다!
마지막으로, 교수님께서 고체역학 한방에 끝내기 이론편 16강에서 tau = -VQ / Ib를 유도해주셔서 과정은 알고 있는데 왜 tau와 V의 방향이 반대인지 궁금합니다! tau는 shear stress로 shear force인 V를 면적으로 나눈값이라고 생각해서 단순히 방향도 같은줄 알고 있었는데 무엇이 잘못되었는지 도무지 이해가 되지 않아 이렇게 질문 드립니다!
감사합니다!!
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.
모든 질문 내용이 결국 '부호규약'과 관련된 것입니다.
토크의 경우
오른쪽 면을 기준으로 아랫쪽이 +
로 보통 정의되고,
BMD, SFD 등을 그릴 때는
오른쪽 변을 기준으로 윗쪽이 +
로 제가 정의했기 때문에
같은 shear stress임에도 불구하고
부호규약 때문에 헷갈리는 상황이 발생한 것입니다.
위 또는 아래 중
어디를 +로 잡느냐는
사실 그렇게 중요한 것은 아닙니다만
책마다 그 기준이 다른 것이 사실이고
학생들 입장에서는 매우 혼란스러울 수 있습니다.
제가 말씀드리고 싶은 것은
일관된 부호규약을 따르고
그 부호규약에 맞는 식을 적용하여 값을 구하면 된다는 것입니다.
Torque이든 Bending이든
어쨌든 부재에 작용하는 shear stress라는 개념은 같습니다.
(둘 다 moment이기 때문이죠.)
때문에 학교에서 교수님께서 정하신 부호규약이 있을 텐데요.
그거대로 + 방향을 정하셔서
식을 세우고 문제를 푸시면 되겠습니다.
마지막으로 질문 주신
굽힘에 의한 shear stress도 같은 이치입니다.
일관된 부호규약을 적용하면
잘 해결될 수 있는 문제일 겁니다.
열심히 공부해주셔서 감사드리고,
언제든 궁금한 것이 있으면 질문 주시길 바랍니다.
고맙습니다!