고체역학

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보 ( 부호규약 )

Ch. 4 Shear Forces and Bending Moments
작성자
jip920
작성일
2020-10-28 13:01
조회
2626
교수님 안녕하세요?  현재 패키지 신청하여 고체역학 과목 듣고있는중입니다.

현재 직장인이고, 기사자격증 따기위해 교수님강의 듣고있습니다.

보 전단력, 모멘트 부호규약에 글들도 보고 영상도 봤지만 궁금한사항이 풀리지않아서요.

강의 내용을 봐도 부호에 대해 햇갈리네요.

문제는  기사 문제를 발췌하여 직접 부호규약을 정해서 풀었는데 문제 적용 방법이 맞는지요?



 



위 풀이 방식은 유튜브에서 손보이였던 부호 규약으로,  보를 잘랐을때, 오른쪽 부위에서 전단력이

아래 방향이 +되는 거로 규정하고 풀었습니다.

부호규약이 동그라미 1번(전단력, 모멘트)과 동그라미 2번(X,Y,모멘트)이 있는데, 문제 풀때 적용 해야하는 부호규약이 보를 잘랐을떄 잘린부위에 V와 M이 생기는데 그 부호는 1번을 따르고, 나머지 부호규약은 동그라미 2번 규약을 따르는것인 가요? 아니면 모두 2번 부호규약을 따르는 것인가요?

우선 처음에 구간을 정해, 보를 자른후, 잘린 보에서 생기는 전단력과 모멘트가 반영된 FBD를 그렸습니다.

그럼 Ra와 5KN/M로 받는 하중은 부호규약  2를 적용 시키고, 전단력 V는 1번 부호 규약( 아래로 향하는게 +)이기 때문에 평형 방정식은 Ra-5x+V=0 이 맞지 않나요? , V는 부호규약에서 아래가 +이기 떄문에 +로 놓았습니다.

그랬을때 V는 x=0일때와 ,0.5일떄 각각 -2.9 , -0.4가 나옵니다.

하지만 이방식이 아니라, 모두 2번 부호규약을 따르면, Ra-5x-V=0이 됩니다. V를 2번 부호 규약에 따라  Y가 아래로 향하는 -로 지정했기 때문이죠.

이에따라 V는 각각 ,+2.9 , +0.4가 나옵니다.



2번 째 방식 대로 그려야 위 사진처럼 알맞은 SFD 선도가 나옵니다.

하지만 첫번째 언급드렸던 방식으로 하면 부호가 -가 나와 SFD 선도가 반대로 나올것입니다.

어떻게 접근하는 것이 맞는것인지요?

한방에 끝내기 강의와 강의노트 모두 참고하였는데, 부호 적용 방식을 모르겠습니다..

강의와 노트가 다른 부분이 있더군요.

또 강의에서 평형방정식을 대입할때 , 보를 잘랐 을때 부호규약(V와M)은 사용하지 않는거 같아서요.

 

답변 부탁드립니다.
전체 7

  • 2020-10-28 14:36

    교수님 문제 답을 원하는게아니라 제 글처럼 부호규약 적용에 대한질문입니다.ㅠ
    보 잘랐을 때 전단력 모멘트 반력생기는 부호규약 적용인데요. 그부분 답변 원합니다.


  • 2020-10-28 15:10

    유튜브 강의에 정말 자세히 설명한 바 있습니다.
    꼭 공부해보시길 바랍니다.

    지금 평형방정식에서는
    y방향에 대한 힘의 합을 계산하고 있습니다.

    제가 설정한 cartesian coordinate에서는
    y방향이 위로 갈수록 +이기 때문에
    아래로 향하는 전단력은 -로 고려가 돼야 합니다.


    • 2020-10-28 15:21

      네 교수님.유튜브 강의 다보았습니다. 그럼 제가 그림에서 표시한 전단력및 모멘트 부호 규약은 뭐할때 사용되어지는건가요? 단지 전단력방향이 위냐 아래냐에 놓아서 cartesian coordinate로 평형방정식 부호 정하는 용도인가요?

      20201029_001825.jpg


  • 2020-10-28 15:55

    "전단력" 또는 "모멘트"를 설정할 때
    +라고 정의하는 방향을 의미하는 것입니다.

    즉,
    우리가 보를 오른쪽에서 잘랐을 때
    발생하는 전단력 또는 모멘트가
    아래 그리고 시계반대방향으로 작용하는 것을
    각각 +라고 정의하는 것이죠.

    제 생각엔 유투브 또는 한방에 끝내기 내용을
    100% 이해하지 못하신 것 같습니다.

    학생분께서는 다 보셨다고 하셨지만,
    제가 많이 강조했던 부분에 대한 이해가 부족해보이십니다.

    제 강의를 들으시면 SFD, BMD는
    못하실 수 없는 내용입니다.

    유니스터디 채널에도 관련 영상이 많으니
    꼭 몇 번 씩 보시길 바랍니다.


  • 2020-10-28 15:58

    https://youtu.be/S60_asRflvY

    https://youtu.be/uOrpMXKuZUo


  • 2020-10-28 14:25

    안녕하세요.

    기사 자격증을 따기 위해서는
    1. 정확한 이론/개념에 대한 이해
    2. 빠르고 정확한 계산
    이 모두 이뤄져야 합니다.

    이런 문제는 아래의 풀이처럼
    간단히 미분을 통해
    빠르게 답을 낼 수 있습니다.

    IMG_654B1F8C22DF-1.jpeg


    • 2020-10-28 15:02

      첨부 사진에 표시한거처럼 아래를 +v로 했는데 평형방정식은 -v로 되는게 이해안됩니다ㅜ

      20201028_235950.jpg


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.