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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.
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.
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.
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.
(첫 번째 문제, 첫 번째 풀이입니다.)
(첫 번째 문제, 두 번째 풀이입니다.)
(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.
(첫 번째 문제, 세 번째 풀이입니다.)
(첫 번째 문제, 다섯 번째 풀이입니다.)
(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.
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.
감사합니다. 이해하는데 정말 큰 도움이 돼었습니다. 점차 비틀림 단원이 익숙해지기 시작한 것 같습니다. 정성스러운 답변 감사합니다!