Insight 구조&응용역학

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..

1. 개요1. 문제 접근 해당 트러스 구조물은 정정 구조물입니다.많은 수험생들이 제작 오차 문제가 나오면 에너지법(단위하중법 등)에 먼저 손을 대곤 합니다. 실제로 시중 문제집에서도 이를 대표 풀이로 많이 소개하고 있죠.하지만 7급 응용역학 시험에서는 조금 다르게 접근할 필요가 있습니다.부재가 8개이고, D점에 수평하중 1 → 수직하중 1을 주어 가상하중법으로 해석하는 과정이 시험장에서 정말 쓸 수 있는 방법일까요? 현실적으로는 시간 압박 때문에 쉽지 않습니다.👉 그래서 저는 평형방정식에만 매달리지 않고 전체 구조물 관점에서 직관적으로 문제를 바라보는 것을 권합니다. 2. 정정성 확인 먼저 이 구조물이 정정인지부터 살펴봅니다. 자유도로 정정 부정정 여부를 빠르게 판단할 수 있기때문에 간략하게 소개드..

1. 개요7급 응용역학에서 처짐 문제는 보통 시간이 많이 소모됩니다.하지만 캔틸레버(cantilever) 구조의 경우는 이야기가 조금 다릅니다.왜냐하면, 공액보법(conjugate beam method) 관점에서 보면 캔틸레버 처짐은 상당히 직관적으로 이해할 수 있기 때문입니다.또한, 단순한 기하학적 장치(예: 삼각형 닮음)를 활용하면 생각보다 쉽게 풀 수 있습니다.2. 실전 풀이 (30초 컷)캔틸레버 끝에 집중하중 P가 작용하면 휨모멘트도(BMD)는 삼각형 모양으로 매우 단순합니다. 머릿속으로 간단한 직각삼각형을 그려보도록 합니다.이때 BMD 면적 차이로 인해θb > θc 라는 사실을 바로 알 수 있습니다.따라서 4지선다 문제라면 정답은 3번 또는 4번 후보가 됩니다.(사실, 굳이 공액보법까지 가지 않..

1. 개요7급 시험에서는 생명 문제이기 때문에, 저는 처짐 문제를 처음부터 식 세워서 푸는 것보다나중에 돌아와서 풀거나 찍을 수 있는 방식을 택합니다.즉, “최대 처짐 위치 x를 실전에서는 어떻게 빠르게 추론할 수 있는지”와“정석 풀이로는 어떻게 되는지”를 두 가지 관점에서 살펴보겠습니다.2. 실전 풀이 (30초 컷)핵심 아이디어:“대략 집중하중 근처에서 최대 처짐이 발생하지 않을까?”24kN 하중기준으로 9m와 3m 구간으로 나뉘는데,보 길이상 오른쪽보다 왼쪽이 훨씬 길기 때문에 왼쪽 쪽에서 더 큰 처짐이 발생할 것입니다.즉, 하중 위치(왼쪽 지점) 근처에서 최대 처짐 발생 예상.보기 3,4번은 √5 대략 2.3, √7을 대략 2.6 했을때 9m 를 초과하므로 제거보기 1은 √3을 대략 1.7이라 했..