Insight 구조&응용역학

1. 개요보의 정가운데 처짐에 대한 자유도를 생각해보면, 보의 휨강성(EI) 과 구리봉의 축강성(EA) 이 동시에 처짐에 저항하고 있습니다.즉, 이 부분은 두 재료가 함께 처짐을 억제하므로 명확하게 병렬 연결(parallel connection) 로 볼 수 있습니다.반면, 구리와 알루미늄 봉을 비교하면 상황이 다릅니다. 두 봉은 서로의 변형이 종속되어 있지 않고,하중만이 수직 방향으로 그대로 전달됩니다. 이 경우는 전형적인 직렬 연결(series connection) 구조로 해석할 수 있습니다.https://oreostructure.com/38 스프링의 직렬 연결과 병렬 연결1. 스프링의 직렬 연결① 구조적 의미두 개 이상의 스프링이 한 줄로 연결되어 한 점에서 다음 점으로 순차적으로 하중을 전달하는 형..

1.개요https://oreostructure.tistory.com/31 2024년 7급 국가직 응용역학 풀이 (스마트한 풀이는 실수를 줄인다.)총평2024년 7급 국가직 응용역학 시험은 일부 계산을 요구하는 문항이 있었지만, 전반적으로 많은 연산이 필요한 편은 아니었다.7급의 난점은 “문제 자체의 난도”보다 “한정된 시간 안에 손계oreostructure.com최근 게시한 2024년도 7급 응용역학 풀이 중 17번 문항에서 계산상의 오류가 포함된 채 포스팅된 것을 확인했습니다.다행히 한 구독자분께서 세심하게 지적해주셔서 문제를 빠르게 발견하고 수정할 수 있었습니다.이 자리를 빌려 감사의 말씀을 드립니다. 사과의 뜻을 전함과 동시에, 해당 문항에 대한 이해를 돕기 위해이번에는 등가 격점하중(Equival..

1. 개요강체(EI=∞)가 문제에 등장했을 때의 감각문제를 많이 풀다 보면, EI가 무한인 강체가 등장할 때 느껴야 하는 감각이 생깁니다. 첫째, 문제가 오히려 단순해집니다.강체는 휨 변형이 없기 때문에 여러 절점의 움직임이 서로 묶이며,많은 종속 자유도를 만들어 냅니다.즉, 기구학적(Kinematic) 관계를 세우기가 훨씬 쉬워집니다. 둘째, 처짐을 구할 때 큰 도움이 됩니다.EI가 무한이면, 휨에 의한 변형에너지는 존재할 수 없습니다.따라서 강체 구간의 처짐은 단순히 각도 × 길이로 계산할 수 있습니다.이를 모멘트 면적법 관점에서 보면,M/EI 도식에서 EI=∞ 인 부분의 면적은 0이 됩니다.즉, 이전 구간(M/EI ≠ 0)에서 생긴 회전각(θ)에 그 지점까지의 길이(모멘트 암)을 곱하면그 값이 바로..

1. 개요합성 구조물이 시험에 출제될 때, 이를 스프링으로 치환하여 풀이하는 수험생은 많지 않습니다.이는 치환 과정에서 실수를 해 오답을 낼까 두려워서일 수도 있고, 이러한 접근 방식에 익숙하지 않기 때문이기도 합니다.그러나 기술사 문제든 7급·9급 문제든, 많은 수험생들이 구조물을 전체적으로 바라보기보다는 부분적인 해석에 집중한 나머지 ‘큰 그림’을 놓치는 경우가 많습니다. 실제로 동일한 문제를 제시하고 스프링 치환 없이 풀어보라고 하면, 대부분 변위 일치 조건만을 떠올립니다. 물론 변위 일치법도 강력한 해석 도구이지만, 문제를 가장 효율적으로 푸는 방법이라고 하기는 어렵습니다.스프링 치환을 자주 시도해보시기 바랍니다. 이러한 연습은 기술사 문제 풀이뿐 아니라, 역학 전반에 대한 감각과 직관을 끌어올리..

1. 개요보통 이러한 유형의 문제는 단위하중법(Unit Load Method) 을 이용해 푸는 경우가 많습니다.하지만 이번에는 단위하중법 대신 ‘자유도(Degree of Freedom)’ 의 개념으로 구조물을 분석해 봅시다.이 접근법은 계산 과정을 단순화하면서도 문제의 본질을 훨씬 명확하게 파악할 수 있는 강력하고 효율적인 방법입니다.특히 이러한 시각은 2025년 7급 응용역학 24번 문제와 같은 유사 유형을 빠르고 정확하게 해결하는 데 큰 도움이 됩니다.해당 구조물은 정정 트러스(Statically Determinate Truss) 입니다.이유는 구해야 할 부재력이 5개이고, 세울 수 있는 평형방정식 또한 5개이기 때문입니다.여기에 온도 변화가 발생했다는 조건은 매우 의미 있는 조건입니다.왜냐하면 온도..

1. 개요 위의 문제를 다음과 같은 2개 방식으로 풀어보겠습니다① 평형방정식② 가상변위의 법칙난이도는 下 문제이지만 2가지의 측면으로 문제를 바라보는 것이 의미 있어 포스팅을 올립니다. 2. 평형방정식구조물을 다음과 같이 나눠서 볼수 있습니다.구조물 ABC의 모멘트 평형을 통해 A와 B의 반력은 w/2라는 점은 금방 나옵니다.보 DG에서 모멘트 평형을 구해 D 지점의 반력을 산정 후 EF의 전단력이 0이 되려면, 산정된 값이 w/2와 동일해야 합니다.따라서 , 다음과 같이 쓸 수 있습니다.3. 가상변위의 법칙변형도를 그리는데 익숙해지면 kinematic 관계는 정정구조물에 대해서 매우 금방 산정할 수 있습니다.가상변위는 EF 구간 중앙에 shear release를 하여 주었습니다.이때 각 외부일이 한 일..

이번 문제는 세 가지 방법으로 접근해 보겠습니다.① 최소일의 원리② 처짐각법③ 모멘트 면적법세 방법 모두 손계산으로 충분히 풀 수 있는 수준이며,개인적으로는 이 문제에 대해서는 최소일의 원리가 가장 간단하다고 판단합니다.하지만 어떤 분은 모멘트 면적법이 더 직관적이라고 생각하실 수도 있겠죠.즉, 어느 방법이 더 편한지는 다소 주관적인 부분이 있다고 봅니다.또한, 본 문제에서는 EI가 무한대인 구간을 어떻게 다루는가에 대한변위법 관점의 접근도 함께 생각해 보시면 좋겠습니다.이 포스팅이 그 점에서 이해를 확장하는 계기가 되었으면 합니다.1. 최소일의 원리2. 처짐각법강체부(EI가 무한대인 구간)가 δ₁만큼 변위가 생기면, 그 회전각이 곧 EI가 유한한 구간이 시작되는 지점의 초기 기울기 조건이 됩니다.3.모..

B지점 수직반력, 영향선으로 한 줄에 끝내기문제:길이 10 m 단순보에 다음과 같은 분포하중이 작용한다.$$\omega(x) = -\frac{(x-3)^2}{10} + 8.9 ;[\mathrm{kN/m}]$$이때 B지점 수직반력 ( R_B )을 구하여라.(단, 보의 자중은 무시한다.)1. 뮬러–브레슬라우로 영향선 그리기구하고 싶은 값은 B지점의 수직반력 ( R_B ) 이므로B지점의 지지력을 제거하고 위로 단위변위 ( +1 ) 을 주면 그때의 변형형상이 영향선이다.단순보의 영향선은 선형이므로$$y_{\mathrm{IL}}(x) = \frac{x}{L} = \frac{x}{10}, \qquad (0 \le x \le 10)$$가상변위의 법칙(virtual work principle)에 따라,$$R_B = \..

[응용역학] 원형 테이퍼 막대의 축변형 – 적분법, 등가단면법, 직관적 사고법 비교아래의 예제를 통해 세 가지 접근법(적분법, 등가단면법, 직관적 사고법)을 비교해보겠습니다.문제지름이 $2d$에서 $d$로 선형적으로 변하는 원형 단면 부재(길이 $L$)에축방향 하중 $4P$가 작용할 때,전체 축방향 변위는 얼마인가?(단, 탄성계수 $E$는 일정하다.)1. 적분법가장 기본적인 접근법은 변위의 정의식부터 출발한다.$$\delta = \int_0^L \frac{N(x)}{E A(x)} dx$$이때 축력 $N(x)$는 일정하므로 $N(x) = 4P$이다.지름이 선형적으로 변하므로$$D(x) = d\left(1 + \frac{x}{L}\right)$$따라서 단면적은$$A(x) = \frac{\pi}{4} D(x)..

삼각형 단면의 핵(Core) 계산 — Maxwell 상반처짐 정리 활용문제를 풀다 보면, 단면의 핵(Core)을 묻는 문제가 나올때가 있습니다.핵이란, 단면에 압축력이 작용할 때 단면 전체가 항상 압축 상태로 유지되도록 하는 하중 작용점의 영역입니다.즉, 하중이 이 영역 내부에서 작용하면 인장 응력이 발생하지 않게 됩니다.보통은 복잡한 공식이나 외워야 할 식이 많다고 느끼기 쉽지만,맥스웰 상반처짐 정리(Maxwell Reciprocal Theorem)를 활용하면 불필요한 암기 없이도 매우 빠르고 직관적으로 풀이할 수 있습니다.문제밑변이 (b), 높이가 (h)인 삼각형 단면의 면적을 (A)라 할 때, 단면의 핵의 면적은 얼마인가?$$① \tfrac{1}{16}A \quad② \tfrac{1}{12}A \q..