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매트릭스 변위법 2

2007년 5급 공채 응용역학 2번 문제 (문제 단순화 하기)

1. 개요2007년 1번 문제를 보고 이어서 2번 문제를 보는 순간, 너무 흥미로운 문제라 그냥 지나칠 수가 없었습니다.겉보기에는 장치가 굉장히 많고 복잡해 보입니다. 휨부재로 이루어진 프레임 구조물에 내·외부 온도차가 존재하고, 내부 온도수축 조건까지 있으며, 지점침하까지 추가되어 있습니다. 처음 보면 “계산량이 엄청나겠다”라는 생각이 자연스럽게 드는 문제입니다. 하지만 조금만 시각을 바꾸어 보면 출제자의 의도가 굉장히 선명하게 드러나는 매우 재미있는 문제입니다.제가 아는 대부분의 사람들은 이런 문제를 보면 곧바로 에너지법으로 접근합니다. 구조물 전체의 휨에너지, 축변형 에너지, 온도변형에 의한 에너지 등을 모두 전개하여 합산하고, 지점침하까지 전포텐셜에너지 개념으로 확장하여 계산기에 입력합니다. 물론..

가상변위의 법칙과 축부재 처짐 문제의 깊은 이해 (구독자 질문)

1. 개요구독자분께서 축부재 문제에 대해 질문을 주셔서, 단순히 풀이만 제시하는 데 그치지 않고 자유도 관점까지 확장하여 조금 더 깊게 해석해보려고 합니다.이전에 구독자 대상 라이브 강의에서 축부재의 자유도 산정에 대해 설명드린 적이 있는데, 이번에 질문을 주신 분도 당시 라이브를 보셨던 분이셨습니다. 그 내용을 바탕으로 보면, 위 구조물은 2자유도 시스템으로 해석할 수 있습니다. B와 C 절점은 수평 및 수직 방향 변위가 구속되어 있는 반면, A 절점은 수평·수직 방향으로 변위가 가능하기 때문입니다.저는 이전 포스팅에서 단자유도(자유도=1) 구조물에 대해 가상변위의 법칙을 적용하여 매우 쉽고 빠르게 문제를 푸는 방법을 소개한 바 있습니다. 그 과정에서 변위가 ‘제곱꼴’로 나타나는 이유 또한 가상변위의 ..

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