고체역학

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13강 31분~32분 30초 compressive stress와 tensile stress의 부호에 관하여

Ch. 5 Stresses in Beams Basic Topics
작성자
Godjunpyo (관리자)
작성일
2022-02-20 01:34
조회
487
#단면계수 s  #최대 모멘트  #2차 단면모멘트 # 시그마(compressive and tensile)

 

1-1

13강을 듣고 왔습니다 31분~32분 30초에서 부호를 설명하실 때 잘 이해가 가지 않아서 질문드립니다

31분에서 32분30초까지의 y의 부호와 연관지어서 하신 설명이 잘 이해가 되지 않지만 tensile stress이니까 +부호이고

compressive stress니까 -다 이렇게 부호를 넣어준다 라고 생각하면 그냥 별 문제가 없는 것 같은데 ​

 

(고체역학에서 인장은 +이고 압축은 -다 라고 일반적으로 생각한다고 배웠습니다)

27분 50초 경의 설명을 보시면  y가 밑으로 가는 것을 y값을 양수 +로 잡고 위로 가는 것을 y값을 음수 - 로 잡는다고 하셨는데 이건 sign convention에서 위로가는게 +다 이것과는 별개의 가정인가요??

 



 

1-2

31분에서 32분30초까지의 설명을 보면 위로가는것을 +로 설명하시고 아래로가는것을 -로 설명하셔서 뭔가 반대로 된 것 같은 느낌입니다

혹시 제가 어떤 것을 잘 이해 못하고 있는지 설명해주실수 있을까요?? 

 

2. 시그마=My/I이 M/S와 같다 이 식은 단면이 중립축을 기준으로? 선을----- 긋는다고 했을 때 위아래가 대칭일 때만 적용되는 식인가요??  

대칭이 아닌 경우라면 시그마=M/S는 쓸 수 없고 실제로 14강을 보니 위아래로 대칭이 아니어서 그런지는 모르겠지만 시그마 =MY/I를 써서 문제를 푸시는 것을 보았습니다.  대칭이다 라는게 중립축을 기준으로 선을 한일자로 긋는다고 했을 때 위아래로 대칭인것을 의미하나요?? 단면으로 보면 중립축이 점으로 찍히니까 그 점을 기준으로 완벽히 좌우대칭이다라는 뜻인가요??

 

 

 

3. 그리고 단면이 대칭이기 때문에 시그마 t와 시그마 c가 왜 부호만 다르고 값은 동일 할수밖에 없다라고 하셨는데 왜 그런지 설명해주실 수 있나요..? 이거에 대해서는 m과 I가 동일하고 Y는 위아래 대칭이니까 절댓값은 같을 수 밖에 없으니 압축과 인장에 의한 부호만 달라지고 값은 동일하다 이렇게 이해하면 될까요?

 



4. S라는 값을 정의할때 Y가 중립축에서 최대길이라고 하셨는데 이 때 Y는 부호가 없이 무조건 양수인가요??  그래서 s도 무조건 양수인가요??

 

 

 

5. Y가 부호가 있다라는 관점에서 생각을 해보면!

제가 혼자서 생각해봤을 때

밑으로 가는 Y를 + 로 잡고 공부를 했으니까

tensile stress를 구하려고 한다면 중립축을 기준으로 y가 밑으로 내려가는거니까 y가 +부호가 들어가서 +H/2가 들어가서 s가 + 부호를 가지게 되고 모멘트도 +니까 최종적으로 tensile stress가 양수가 나오게되는 것이고 compressive stress를 구하게 된다면 중립축 기준으로  y가 위로 올라가는거니까 y가 - 부호가 들어가서 -H/2가 들어가서 계산이되고  s가 -부호가 나오고 m은 +니까 최종적으로 compressive stress가 음수가 나온다 라고 생각했습니다

즉 s를 정의할 때 y가 부호가 있어서 (+h/2 또는 -h/2 이런식으로)

s가 부호가 생기고 그로인해 시그마가 tensile이 +부호를 가지게 되고 compressive 가 -부호가 나오는게 아닐까 라는 생각을 했습니다

근데 강의에서는 s는 양수로 구해놓고 나중에 부호를 붙이는 느낌이더라구요.. 그냥 단순히 m/s로 구해놓고 압축이니까 - 인장이니까 + 부호를 나중에 붙여주는 건가요??

어떤 방식을 택하든 답은 나오지만 두가지방법이 다 맞는것인지 궁금합니다

31분~32분30초까지에서 부호에 관해 설명해주시는데 잘 이해가 안되서 혼자 생각해보고 책을 뒤적여봐도 결론이 안나와서 제 방식대로 2가지로 이해할수있다고 생각이 들어서 정리해서 질문 올립니다 ㅠㅠ

 

일단 강의의 흐름을 따라가는데는 지장이 없는 부분이라 진도는 계속 나가겠습니다 천천히 읽어보시고 각 질문에 답글 달아주시면 감사하겠습니다!! 감사합니다!!
전체 1

  • 2022-02-20 01:35

    전반적으로
    bending moment에 의한
    normal stress 관련
    질문이 많으신 것 같습니다.

    아래의 영상을 한번 보시겠어요?

    https://youtu.be/mx9RcN_w_qE

    일단, 영어로 되어 있지만
    이해하는 데에는 그렇게 어렵지 않을 겁니다.

    아마 많은 도움이 될 겁니다.

    질문에 대한 답변은 아래와 같습니다.

    [첫번째 질문]

    네, 별개의 가정입니다.
    원론적으로 증명할 수도 있는데
    그러면 아마 더 어려우실 것 같아
    쉬운 방법으로 증명한 것입니다.

    (좋은 질문입니다, 감사합니다.)

    [두번째 질문]

    Bending moment에 의한 normal stress를
    일반적으로 표현하는 식입니다.

    나중에 나오는
    1) 복잡한 형상의 빔이나
    2) composite에서도 쓰이기 때문에
    꼭 대칭일 때 쓰일 필요는 없습니다.

    고체역학 한방에 끝내기 (문제풀이 편)
    을 들어보시면 도움이 될 겁니다.

    [세번째 질문]

    보가 대칭고 isotropic한 재료라면,
    모멘트에 의한 strain 값이
    중립축을 기준으로
    한쪽은 인장
    다른 한쪽은 압축이 되기 때문입니다.

    [네번째 질문]
    Y가 무엇인가요?
    (사진 첨부가 안 되어있어서 이해하기에 어렵습니다.)

    [다섯번째 질문]

    Y가 무엇을 의미하는 지 몰라서 답변이 어렵습니다.
    사진을 첨부해주시면
    답변이 수월할 것 같습니다.

    아울러,
    재료역학 한방에 끝내기 (리뉴얼) 과정이
    현재 갓준표 라이브방송에서 진행되고 있습니다.

    매주 금요일 밤 11시인데
    이제 다다음주 즈음이면
    질문 주신 내용에 대한 강의가 있을 것 같습니다.

    꼭 참여하셔서
    부족한 부분을 알아가시면 좋겠습니다.

    강의를 수강해주셔서 감사합니다.
    열심히 공부해주셔서 고맙습니다.


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.