토크와 순수 굽힘의 차이?
Ch. 3 Torsion
Author
kwonjunpyo
Date
2020-06-17 08:17
Views
2858
혹시 pure bending 에서 전단응력이 없다고 가정하는 것인가요, 아니면 실제로 전단응력이 발생하지 않는건가요???
여기서 모든 길이구간에서, 토크는 T로 같은데, 왜 Torsion 에서는 전단응력이 발생하고, purebending에서는 전단응력이 발생하지 않는지 잘 이해가 안 됩니다ㅠㅠ.
여기서 모든 길이구간에서, 토크는 T로 같은데, 왜 Torsion 에서는 전단응력이 발생하고, purebending에서는 전단응력이 발생하지 않는지 잘 이해가 안 됩니다ㅠㅠ.
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.
학생1: 순수하게 제 생각을 말씀드리면, 비틀림모멘트(Twisting moment, Torque)와 굽힘 모멘트(Bending Moment)의 개념 차이에서 비롯된 것 같습니다. 비틀림 모멘트는 말 그대로 축을 돌리는 힘이라서 전단력에 팔의 길이를 곱한 만큼 작용하기에 전단응력이 전제되는 개념이고, 굽힘모멘트Bending Moment는 물체를 회전시키는 힘이라서 전단응력이 전제되지 않아도 flexural formula에 의해 모멘트와의 관계를 쓸 수 있을 것 같습니다. 비틀림 모멘트에 의해서는 Beam이 축에 대해 회전하는 현상은 발생하지만 굽힘이 발생하지는 않으니까요
위에 분께서 잘 설명해주셨는데요. 같은 모멘트라고 해서 토크와 순수 굽힘이 같은 개념이 아니고, 같은 전단응력이라고 해서 토크에 의한 전단응력과 bending에 의한 전단응력은 같은 개념이 아닙니다.
(사실 이런 부분 때문에 단순히 외워서 공부하는 습관을 무조건 바꾸셔야 합니다.)
아래 그림에서 보시다시피,
토크에 의한 전단응력은 r-theta 성분이고,
굽힘에 의한 전단응력은 x-y 성분입니다.
같은 전단응력이라고 해도 그 성격이 완전히 다르죠.
또한 보에 작용하는 굽힘과
보의 축방향으로 돌리는데 작용하는 토크와는
같은 모멘트라고 정의할 수는 있다고 하더라도 그 개념이 다릅니다.
학생분께서 pure bending 이라고 말한 것은
Moment에 의한 bending이라 할지라도
보 양옆에 쌍으로 작용하고 있는 상태이기 때문에
비틀림을 만드는 토크와는 성격이 다르죠.
인상적인 질문이었습니다.
이런 것이 궁금할 줄은 몰랐는데 너무 재밌었네요.
굽힘에 의한 전단응력 강의는 아래의 링크를 참조해주세요.
https://youtu.be/nFTdhXpFCFM
감사합니다 교수님! 더 공부해보겠습니다