고체역학

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Torsion에 대해 모멘트평형조건...

Ch. 3 Torsion
작성자
author
작성일
2020-06-09 12:16
조회
1553
교수님이 제공해주신 자료를 보고,

비틀림 부정정관련문제를 푸는데에 있어서

1.평형조건을 고려하고 2. 변형을 고려하려고 했는데,



학교 강의중 이 문제에서, 스핀들AB 에 T가 걸린다고합니다.

이 문제의 접근 포인트는, 1.평형조건을 세우는데있어서 스핀들 AB와 슬리브 CD의 T가 서로 같다는것을 아는게 포인트라고 배웠습니다. Tab=Tcd

그런데 저는 이 부분이 명쾌하게 받아들여지지 않습니다. 하나로 연결되어있다고 한들 무조건 토크가 같게 걸리지 않는다고 생각하기 때문입니다.



이 문제에서는, 살짝 달리, 강봉과 알류미늄을 동시에 토크를 걸어서  T0=T1+T2 로 모멘트 평형조건을 썼는데,



 

결론적으로, 두 경우의 어떤점이 저런 평형방정식의 차이점을 만들어냈는지 , 잘 이해가 안 됩니다.

 
전체 9

  • 2020-06-10 04:15

    일반적인 비틀림 문제와
    부정정 문제를 잘 구분하지 못해서
    생길 수 있는 질문입니다.

    첫 번째 문제는 풀이가 없으신 것 같아
    제가 풀어드렸습니다. (답이 없어서 맞는지는 모르겠네요.)

    두 번째 문제는 해설이 있기 때문에
    굳이 풀어드리지 않았습니다.

    이 질문의 핵심은
    FBD 에 있습니다.

    부정정에서 FBD 를 통해
    Equilibrium & Compatibility 를 이해하는 것과

    일반적인 비틀림 문제에서
    재료가 2개 이상인 상황에서
    FBD 를 어떻게 그리고 해석해야 하는지를
    잘 알고 계신다면
    두 문제의 차이를 이해하고
    문제를 잘 푸실 수 있을 거라 생각합니다.


  • 2020-06-10 04:16

    (첫 번째 문제, 첫 번째 풀이입니다.)

    IMG_2F7914D0B57F-1.jpeg


  • 2020-06-10 04:16

    (첫 번째 문제, 두 번째 풀이입니다.)

    IMG_8B385A58840C-1.jpeg


  • 2020-06-10 04:19

    (첫 번째 문제, 네 번째 풀이입니다.)

    제가 그린 FBD 를 보면,
    왜 AB, CD 에
    같은 토크가 가해지고 있는지 이해하실 수 있으실 겁니다.

    FBD를 그리는 요령은
    항상 알짜 힘/모멘트를 확인하고,
    반발력/반모멘트를 표기해줘서
    식을 세우는 것입니다.

    잘 연습하시길 바랍니다.

    IMG_55A67961EDC9-1.jpeg


  • 2020-06-10 04:18

    (첫 번째 문제, 세 번째 풀이입니다.)

    IMG_FAA0CD60A059-1.jpeg


  • 2020-06-10 04:19

    (첫 번째 문제, 다섯 번째 풀이입니다.)

    IMG_9D58985C6B43-1.jpeg


  • 2020-06-10 04:20

    (두 번째 문제, FBD 에 대한 설명입니다.)

    사실 이 문제에서
    T1을 1/2 로 나눠서 풀 필요는 없습니다.

    어차피 원형이기 때문입니다.

    그러나 이해를 위해서
    제가 반으로 나눠서
    설명을 위해
    T1/2 라고 했다는 점을
    잘 기억해주시면 감사하겠습니다.

    책의 풀이와 같이
    T1, T2 라고 풀어도 전혀 상관없습니다.

    IMG_2925F90916E6-1.jpeg


  • 2020-06-10 04:24

    FBD 에 관한 비슷한 예제는
    아래와 같으니
    위의 리스트에서 찾아서 공부해보시길 바랍니다.

    1. 트러스 문제 제대로 풀어보자!
    2. 닮음을 이용하여 인장/압축 변위를 구하는 방법

    이 외에도
    많은 비틀림/부정정 문제를 풀어보시면 좋겠습니다.

    감사합니다.


  • 2020-06-10 07:16

    감사합니다. 이해하는데 정말 큰 도움이 돼었습니다. 점차 비틀림 단원이 익숙해지기 시작한 것 같습니다. 정성스러운 답변 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.