Insight 구조&응용역학

1. 개요오늘 풀어볼 문제는 전단변형률(γ) 을 묻는 매우 기초적이지만,기출에서 자주 등장하는 중요한 유형입니다.특히 판요소의 비선형 전단 변형을 단순화하여 표현해 놓은 문제이므로공식만 적용하면 쉽게 풀립니다.그 전에 미소요소 dx, dy를 통해 정의된 전단변형률의 정의에 대해 살펴봅시다.2. 개념설명 : 전단 변형률 (전단변형률 텐서, 공학전 전단변형률)전단변형률 텐서(Shear Strain Tensor) 와공학적 전단변형률(Engineering Shear Strain) 의 개념을 함께 설명드리는 이유는 명확합니다.변형률을 좌표축에 따라 변환하거나,모어의 변형률 원(Mohr’s Circle for Strain) 을 활용할 때 사용하는 전단변형률은항상 텐서 전단변형률(εₓᵧ) 입니다. 7급·9급 공무원 ..

1. 개요이전 글에서 가상변위의 법칙(Virtual Displacement Method) 을 활용한 문제 풀이 방식을 소개드린 바 있습니다.https://oreostructure.tistory.com/28 강체 기둥 좌굴 - 반드시 빠르게 정답을 정확하게 도출하자외부 가상일과 내부 가상일1. 외부 가상일강체 기둥에 외력 P가 길이 L의 강체 기둥을 $\theta$ 만큼 기울였을때 P가 하는 일은 $P\times L\times \theta^{2}$2. 내부 가상일회전 스프링 : 회전 스프링이 회전oreostructure.com이번 포스팅에서는 그 개념을 한 단계 더 확장하여,가상변위의 법칙으로 도출한 식과 자유도 기반 평형방정식이 어떻게 동일해지는지 직접 비교해 보겠습니다.이미 앞선 글에서 설명드린 것처럼..

1. 개요https://oreostructure.com/74 2009년 7급 국가직 응용역학 4번 문제 (등가절점하중 + 변위일치 해법)1. 개요위 문제는 3차 부정정 Frame 구조물의 해석을 요구하는 동시에,구조적으로 상당히 흥미로운 특징을 갖고 있습니다.우선 구조 자체는 BC와 AD의 중점을 연결하는 선을 기준으로 완전한 기하oreostructure.com이전 포스팅에서 말씀드렸듯이, 이번 글에서는 또 다른 풀이 방법을 소개해 드리려고 합니다.이미 여러 포스팅을 통해 반복해서 강조드린 부분이지만,효율적인 문제풀이 전략을 고민할 때 반드시 떠올려야 하는 Rule of Thumb이 있습니다.“부정정 차수가 높을수록 변위법이 효율적이고,정정에 가까울수록 응력법(가상하중법)이 효과적이다.”이번 문항은 3차..

1.개요구독자분들께 실질적인 도움이 되고자,질문 중 많은 분들이 공통적으로 궁금해하실 만한 내용은별도 포스팅으로 정리해 드리는 방식으로 운영해 보려고 합니다.이번 글은 한 구독자 분께서 주신 질문에 대한 답변입니다.“단순보에 지점침하가 발생하면 양 끝단의 회전각은 어떻게 되나요?”이 질문을 정확하게 이해하려면,지점침하가 보의 회전에 어떤 영향을 주는지,그리고 그 회전각을 어떻게 해석할 수 있는지를 살펴봐야 합니다.이를 가장 깔끔하게 정리하는 방법이 바로등가 절점하중(Equivalent Nodal Force) 개념을 활용하는 것입니다.이번 포스팅에서는단순보에 지점침하가 일어났을 때의 현회전각을 어떻게 정의하고 계산하는지,그리고 이를 등가 절점하중으로 어떻게 해석하는지차근차근 설명드리겠습니다.2. 풀이시계방..

1. 개요(1) 온도에 따른 변형량온도 변화가 있는 축부재(Bar) 문제는 7급·9급 응용역학에서 매우 자주 등장하는 전형적인 유형입니다.사실 복잡하게 생각하실 필요는 없습니다.온도가 상승하면 축부재는 늘어나고,온도가 하강하면 축부재는 줄어든다.이 기본 원리를 이해하고 있으면 충분합니다.온도 변화로 인한 자유 변형량은 다음과 같이 표현됩니다.따라서 변형량은이 됩니다.하지만 7급·9급 시험에서는 보통 여기에서 멈추지 않고,양단 구속 상태를 함께 고려하도록 출제됩니다.(2) 양단 구속 시 온도가 상승하여 부재가 늘어나려 할 때,양단이 고정되어 있으면 늘어남이 억제되면서 압축력이 발생하게 됩니다.반대로 온도가 하강하여 부재가 줄어들려 할 때,양단 구속 때문에 인장력이 생기게 됩니다.이때 발생하는 내부력(축력)..

1. 개요위 문제는 3차 부정정 Frame 구조물의 해석을 요구하는 동시에,구조적으로 상당히 흥미로운 특징을 갖고 있습니다.우선 구조 자체는 BC와 AD의 중점을 연결하는 선을 기준으로 완전한 기하학적 대칭을 이루고 있습니다.그러나 하중은 이 대칭축을 기준으로 크기는 동일하나 방향이 반대인 역대칭 하중이 작용하고 있습니다.그렇다면 구조는 대칭이고 하중이 역대칭일 때,구조물 내부에서 발생하는 내력(모멘트·전단력·축력)은 어떻게 분포될까요?결론부터 말씀드리면,내력 또한 역대칭 형태로 전개됩니다.이를 부재 BC를 예시로 살펴보겠습니다.만약 하중까지 대칭이라면, BC 부재는 순수 굽힘(Pure Moment) 상태가 되며 전단력은 존재하지 않습니다.그러나 이번 문제처럼 하중이 역대칭이면,B 지점에서의 모멘트가 –..

1. 개요7급·9급 응용역학 시험에서는단면2차모멘트, 극관성모멘트, 그리고 평행축 정리(Parallel Axis Theorem) 를 활용하는 문항이 매우 전형적으로 출제됩니다.이를 위해서는 기본적인 단면 성질(section properties) 을 반드시 숙지하고 있어야 합니다.구체적으로는 다음과 같은 값들을 평소에 자연스럽게 떠올릴 수 있을 정도로 익혀 두어야 합니다.단면2차모멘트 I극관성모멘트 J형상계수(Shape Factor)단면계수(Section Modulus)소성단면계수(Plastic Section Modulus)단면상승모멘트(Ixy)대칭축에 따른 단면상승모멘트 특징 (대칭축 1개, 2개)이 정도는 사실상 필수 암기 사항에 가깝습니다.이제 이러한 개념들이 어떻게 활용되는지 확인하기 위해,2015..

2023년 7급 군무원 응용역학 기출 총평2023년 군무원 7급 응용역학 시험은 전반적으로 난이도는 쉬운 편에 속했지만,그 안에서 핵심 개념을 정확히 알고 있는지를 묻는 문항들이 적절히 섞여 있었습니다.즉, 단순 암기형 문제와 개념 중심 문제의 균형이 잘 잡힌 시험이었다고 볼 수 있습니다.예를 들어, 17번 문항은 단순한 기하학적 접근을 바탕으로절점의 변위를 구하는 kinematic 관계를 이해하고 있는지 묻는 문항이었으며,여기에 카스틸리아노의 제2법칙(에너지법) 을 적용하면자유도별 변위를 매우 명확하게 계산할 수 있는 문제였습니다.또한 마지막 20번 문항 역시 카스틸리아노 제1법칙을 활용하면복잡한 계산 없이도 빠르게 해답에 도달할 수 있었습니다.더불어, 6번과 22번 문항은 부정정부 구조를 해석하는 문..

1. 개요보 부재는 휨으로서 외부 하중에 저항합니다. 이때 보 부재 안에서 전형적인 방법으로 Pure Moment 상태를 유도할 때 어떻게 할까요?위의 그림과 같이 단순보 구조물에서 일정한 간격이 떨어진 상태에서 두개의 하중을 주면 됩니다.보(Beam) 부재는 기본적으로 휨(Bending) 에 의해 외부 하중에 저항합니다.그렇다면 보 내부에서 순수 휨 상태(Pure Moment State) 를 인위적으로 만들어내려면어떤 하중 조건을 부여해야 할까요?이를 이해하기 위해 아래 그림과 같은 단순보(Simple Beam) 를 생각해 보겠습니다.양 지점 사이의 거리를 L 이라 하고,좌우 대칭 위치에서 각각 하중 P를 일정한 간격 a만큼 떨어진 지점에 작용시킵니다.이때, 지점 반력에 의해 전단력(Shear Forc..

1. 개요위 문제는 온도 변화에 따라 보 부재에 발생하는 곡률(Curvature) 을 묻는 유형입니다.여기서 한 가지 중요한 포인트가 있습니다.혹시 보 부재의 온도 조건과 일반 축부재의 온도 조건의 차이점을 눈치채셨나요?공무원·공기업·기사 시험에서 온도 조건이 주어질 때,축부재는 단면 전체에 동일한(균일한) 온도 변화 ΔT를 줍니다.보 부재는 단면의 상·하섬유에 서로 다른 온도 변화(ΔT 상, ΔT 하)를 줍니다.이 차이가 발생 이유는 다음과 같습니다.✔ 축부재 (Bar)축부재는 모멘트에 저항하지 않는 구조물입니다.즉, 외력에 대해 축력(Axial Force) 으로만 저항합니다.따라서 온도 변화가 주어질 경우에는단면 전체에 동일한 온도 변화가 작용하며,이렇게 단면 전체에 일정한 변형률이 생성될 뿐,상·하..