Insight 구조&응용역학

구조해석에서 자유도(Degree of Freedom, DOF)는 구조물이 독립적으로 움직일 수 있는 방향의 수를 의미한다.그러나 구조물의 일부 부재가 매우 큰 축강성(EA)을 가질 경우, 일부 자유도는 서로 종속 관계를 이루게 된다.이 글에서는 축강성이 무한할 때 자유도에 어떤 변화가 생기는지, 그리고 종속 자유도가 어떤 의미를 가지는지를 정리한다.1. EA가 무한하다는 뜻축강성은 부재가 축방향 변형을 얼마나 억제하는지를 나타내는 값으로,$$ EA = E \times A $$이다.여기서 $E$는 탄성계수, $A$는 단면적이다.$EA$가 무한대라는 것은 부재가 축방향으로 신장되거나 압축될 수 없다는 뜻이다.즉, 부재의 양 끝단 사이 길이가 절대 변하지 않는 상태이다.$$\delta = \frac{N L}{..

구조물의 자유도 (Degree of Freedom, DOF)구조물 해석에서 자유도(Degree of Freedom, DOF)란구조물이 자유롭게 움직일 수 있는 독립된 방향의 수를 말한다.즉, 구조물이 몇 가지 방식으로 움직일 수 있는지를 나타내는 개념이다.1. 자유도의 기본 개념하나의 절점(Joint)이 자유롭게 움직일 수 있는 방향은 최대 세 가지다.수평 방향 이동 ($x$ 방향) 수직 방향 이동 ($y$ 방향) 회전 ($\theta$ 방향)예를 들어, 한 점이 $x$, $y$ 방향으로 이동할 수 있고 회전도 가능하다면그 절점은 총 3개의 자유도를 가진다.2. 전체 자유도 (Global DOF)Global DOF는 구조물 전체가 가질 수 있는 자유도의 수를 의미한다.예를 들어 절점이 $N$개인 평면..

외부 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 회전한 총 각도 - 왼쪽+ 오른쪽 각도-를 $\theta$ 라고 하면 $K_{s}\times\theta^{2}$일반 스프링 : 스프링에 인장 혹은 압축된 변형을 $\delta$라 할때 $K_{s}\times\delta^{2}$3. 가상 변위의 법칙외부일과 내부일은 동일하다.강체 기둥 문제는 이와 같은 가상변위의 법칙으로 빠르게 풀린다. 예시 1 : 2015년 서울시 7급 응용역학 4번아래 문제는 15년 서울시 7급 문제다.외부일은 기둥 두개가 한일은 $P\times2\ti..

2023년도 7급 지방직 응용역학개론 풀이 총평2023년도 7급 지방직 응용역학개론은 전반적으로 계산 부담이 적고 개념 중심으로 구성된 시험이었습니다.계산보다는 정답으로 향하는 사고 과정과 구조적 이해력을 평가하는 문제들이 많았으며,따라서 개념만 정확히 이해하고 있다면 짧은 시간 내 대부분의 문항을 해결할 수 있는 시험이었습니다.✦ 문제 난이도 및 풀이 시간 분류구분특징해당 문항계산이 아예 필요 없는 문제개념·정의만으로 해결 가능2, 12, 15, 16, 18계산이 거의 필요 없는 문제단순 대입·직관으로 1분 내 풀이 가능1, 3, 4, 5, 8, 9, 13, 14, 17, 19계산이 조금 필요한 문제간단한 평형방정식 정도로 해결 가능6, 7, 11, 20계산이 조금 많은 문제단일 문항 기준 연산이 가장..

2025년도 9급 국가직 응용역학개론 풀이 총평2025년도 9급 국가직 응용역학개론은 전반적으로 평이한 난이도로 출제되었으나,같은 해 지방직 시험에 비해 약간 더 높은 수준의 사고력과 응용력을 요구하는 문제들이 포함되어 있었습니다.✦ 전반적 특징 및 난이도난이도: 쉬운 수준 (동년도 지방직보다 약간 어려움)출제 경향: 개념 중심 + 보기를 활용한 빠른 판단형 문제 다수계산량: 전반적으로 적으며, 대부분의 문항은 보기를 통한 직관적 접근 가능이번 시험은 복잡한 계산보다 개념 이해력과 판단력이 핵심이었습니다.보기를 잘 활용하면 짧은 시간 안에 대부분의 문항을 빠르게 해결할 수 있는 구성으로 보입니다.✦ 풀이 방향 및 블로그의 해설 의도이번 해설 역시 단순히 정답을 제시하는 것이 아니라,“평형방정식으로 풀 수..

2025년도 9급 지방직 응용역학개론풀이 총평2025년도 9급 지방직 응용역학개론 시험은 전반적으로 매우 쉬운 난이도로 출제되었습니다.모든 문항이 기본 원리에 충실하며, 1번부터 20번까지 모두 빠른 시간 내 해결이 가능한 유형이었습니다.✦ 시험 난이도 및 전반적 특징난이도: 매우 쉬움문제 유형: 기본 공식과 정의를 정확히 알고 있으면 풀이 가능시간 배분: 20문항 전부 30초 이내 풀이 가능출제 경향: 계산보다는 개념 중심, 필요한 계산량이 많지 않음✦ 블로그의 풀이 방향이번 해설에서는 단순히 정답만을 제시하는 것이 아니라,"평형방정식으로 푸는 문제들에 대해 가상변위의 법칙도 쉽게 적용가능하다”는 점을 보여주는 데 초점을 두었습니다.평형방정식, 가상변위의 법칙, 이 두 접근법은 결과론 적으로 다르지 않..

2024년 7급 군무원 응용역학 기출 총평2024년 군무원 7급 응용역학 시험은 기본 개념을 묻는 문제와 계산량이 많은 문제의 구분이 명확했다.시간 안배와 선택적 접근이 중요했으며, 어려운 문제를 붙잡기보다는 반드시 맞춰야 하는 문제에서 점수를 확보하는 것이 핵심이었다.난이도는 어려운 편이다.반드시 맞춰야 하는 문제2, 3, 4, 7, 12, 13, 14, 15, 18, 21, 22, 24, 25이 구간의 문제들은 난이도가 낮고 기출 유형과 유사했다.기본 공식 암기와 계산 숙련도가 있으면 빠르게 정답을 찾을 수 있었다.시간은 조금 걸리지만 풀만한 문제16, 19 ,20어색한 유형이지만 효율적 접근법통해 풀만했다.19번의 경우 K트러스 단면법을 학습하였다면 매우 쉬운 유형으로 분류된다.시간이 막대하게 걸리..

[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)..

“바로 풀린다” 리스트 (문제당 30초 내외)아래 문제들은 핵심 정의·기본 공식·도식화 한 컷으로 풀리는 유형이었습니다.풀이 팁은 **“불필요한 전개 금지 / 핵심 값만 뽑기”**에 초점.1, 2, 3, 5, 9, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18, 1920(반원 도심): 공식 암기 플레이“시간이 걸리지만 풀만하다” 리스트4, 7, 8, 14, 15“시험장에선 미권장(패스 권장)” — 6번 전단중심

위 그림처럼 A–B–C 보에서 B는 힌지, C는 핀 지점, A는 고정단이다. 구간 BC 길이 L 전장에 균등하중 w가 작용할 때, B점 좌측 처짐각 $\theta_{BL}$과 우측 처짐각 $\theta_{BR}$의 비 $\left|\dfrac{\theta_{BL}}{\theta_{BR}}\right|$을 구하라. --- 1️⃣ 쉬운 풀이법 (중첩법) 핵심은 **정정 구조**라는 점이다. 즉, BC는 단순보로서 지점반력은 지점처짐과 무관하다. --- (1) BC의 지점반력 $$ R_B = R_C = \frac{wL}{2} $$ --- (2) 좌측(캔틸레버 AB) – 자유단 집중하중 P=R_B - 자유단 기울기 $$ \theta_{BL} = \frac{PL^2}{2EI} = \frac{\l..