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공학 문제해결/재료역학

【재료역학】 압축하중, 푸아송비 문제풀이 "Time is the coin of your life. It is the only coin you have, and only you can determine how it will be spent. Be carefullest you let other people spend it for you." "시간은 인생의 동전이다. 시간은 네가 가진 유일한 동전이고, 그 동전을 어디에 쓸지는 너만이 결정할 수 있다. 네 대신 타인이 그 동전을 써버리지 않도록 주의하라." - 칼 샌드버그 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 재료역학에서 압축하중이 작용하는 원형봉 부재의 푸아송 비를 구하는 간단한 문제입니다. 푸아송 비에 대한 개념 이해를 위한 간단한 문제로 이해해주시면 좋을 것 같습니다. [문제] 그림과 같은 원통형 부재..
【재료역학】 자중 비교 문제풀이 "子求諸己 小人求諸人 (자구제기 소인구제인)" "What the superior man seeks is in himself. What the mean man seeks is in others." "일이 잘못되면 군자는 제 탓을 하고, 소인은 남을 탓한다." - 공자 안녕하세요. 이번 문제에서는 간단한 자중(self load)에 관한 간단한 문제를 풀어보겠습니다. [문제] 직경, 재질, 길이가 동일한 2개의 강재 원형봉이 웟면(a), 아래면(b)에서 자중이 각각 지지되고 있다. 단면 A - A'에 작용하는 평균 수직응력의 비(a/b)는 얼마인가? [선택지] ① 1/3 ② 1/2 ③ 2 ④ 3 [문제풀이] 우선, 문제에서 직경, 재질, 길이가 모두 동일하다 하였으므로 각 (a), (b)의 봉의 면적, 단면계..
【재료역학】 동일 단면적 중실축, 중공축의 비틀림 비교 문제풀이 "Those who dream by day are cognizant of many things which escape those dream only by night." "낮에 꿈꾸는 사람은 밤에만 꿈꾸는 사람에게는 찾아오지 않는 많은 것을 알고 있다." -에드거 앨런 포 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 재료역학에서 중실축과 중공축의 비틀림 모멘트의 크기를 비교하는 기본문제를 풀어보겠습니다. 보시고 도움이 되길 바랍니다. [문제] 바깥지름 40cm, 안지름 20cm의 속이 빈 축은 동일한 단면적을 가지며 같은 재질의 원형축에 비하여 약 몇 배의 비틀림 모멘트에 견딜 수 있는가? [선택지] ① 0.9배 ② 1.2배 ③ 1.4배 ④ 1.6배 [문제풀이] 우선, 문제에서 표현을 살짝 바꿔보겠습니다. '속이 빈 축..
【재료역학】 축동력, 전단응력 문제풀이 "He who learns but does not think, is lost! He who thinks but does not learn is in great danger." "배우기만 하고 생각하지 않으면 얻는 것이 없고, 생각만 하고 배우지 않으면 위태롭다." - 공자 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 재료역학에서 축 회전수와 동력을 주고 그때 축에 발생하는 전단응력을 구하는 문제를 풀어보겠습니다. 아주 간단하지만, 동력을 적용한 문제에서는 다소 생소할 수 있는 유형이라 가져와봤습니다. 보시고 도움이 되면 좋겠습니다. [문제] 지름 3cm의 강축이 회전수 1590rpm으로 26.5kW의 동력을 전달하고 있다. 이 축에 발생하는 최대 전단응력은 약 몇 MPa인가? [선택지] ⓐ 30 ⓑ 40 ⓒ 50 ⓓ ..
【재료역학】응력집중계수, 안전율 고려하여 두께 구하는 문제풀이 "First weigh the considerations, then take the risks." "여러 가능성을 먼저 타진해보라, 그런 후 모험을 하라." - 헬무트 폰 몰트케 안녕하세요. 이번 문제는 제 블로그를 통해서 질문이 들어온 문제를 풀어보도록 하겠습니다. 제 블로그를 보시고 도움이 되면 좋겠습니다. 제가 아는 부분에 한해서는 이렇게 문제를 풀어드리고 있지만, 저도 공부하는 학생이라 부족한 점이 많다는 점 이해부탁드립니다. 그럼 다들 아래 풀이 보시고 열공하시길 바랍니다! [문제] 그림과 같이 중앙에 지름 d = 100 mm 의 구멍이 뚫린 폭 220 mm 의 판에 인장하중 W =36 kN 이 작용할 때, 안전율을 13이상으로 하려면 판의 두께는 얼마 이상으로 해야 하는가? 단, 재료의 인장강..
【재료역학】 기둥 전체응력 문제풀이 "Gravitation cannot be held responsible for people falling in love." "만유인력은 사랑에 빠진 사람을 책임지지 않는다." - 알버트 아인슈타인 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 재료역학에서 비균일 사각단면에서의 응력을 구하는 문제를 풀어보겠습니다. 자세한건 아래 그림을 보시면 이해하시기 편할 것 같습니다. 천장에 매달린 사각봉이 일정한 단면이 아니라, 중간에 단면이 감소되었다가 다시 증가된 형태입니다. 이러한 문제는 재료역학에서 배우는 '기둥' 단원에서 배우는 것과 동일하게 문제를 풀 수 있습니다. 문제에서 중력을 언급하지 않았기 때문에 무시되므로 아래 그림을 정 반대로 바닥에 세운 기둥이라 생각하셔도 무방합니다. 아래 문제풀이에서 중력을 고려하게 된다면..
【재료역학】 단순보 비균일 분포하중 문제풀이 "극복할 장애와 성취할 목표가 없다면 우리는 인생에서 진정한 만족이나 행복을 찾을 수 없다." - 맬스웰 몰츠 안녕하세요. 이번에는 재료역학에서 단순보에 비균일 분포하중이 작용할 때에 단순보의 반력을 구해보는 문제를 풀어보겠습니다. 총 2개의 문제를 가지고 와서 풀었으니, 더 적합한 풀이 예시를 보시고 공부에 도움이 되시길 바랍니다. ①번 문제는 비균일 분포하중이 x에 대한 함수로 주어진 경우이며, ②번 문제는 비균일 분포하중이 사다리꼴 형태로 주어진 문제입니다. [문제 ①] 그림과 같은 단순보(simple beam)의 A 지점의 반력은 얼마인가? [문제풀이] 위 그림은 단순보이며, 하중으로 비균일 분포하중이 작용하고 있습니다. 이때, 반력을 구하는데, 반력은 A, B점에 각각 수직방향으로 작용하는 2개..
【재료역학】 집중하중 외팔보의 처짐 및 처짐각 "어떤 비관론자도 별의 비밀을 발견하거나, 미지의 섬으로 항해하거나, 인간정신의 새로운 낙월을 연 적이 없다." - 헬렌 켈러 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 재료역학에서 '집중하중이 작용하는 외팔보'의 처짐과 처짐각에 대한 문제풀이입니다. 아주 기본적인 문제이지만, 기사시험을 비롯한 곳에서는 최종적으로 답이되는 공식들만을 암기해야합니다...ㅠㅜ 포스팅 보시고 도움이 되서 파이팅하시길 바랍니다!! [문제] 그림과 같은 외팔보의 자유단의 처짐은 얼마인가? (단, EI는 일정하다.) [문제풀이] 외팔보 자유단에 집중하중 P가 작용하고 있는 상태입니다. 이때, 좌측 고정단에는 반력 R과 반모멘트 M이 형성됩니다. (아래 그림 참조. 그림은 1년여전에 그린게 있어서 사진 찍었습니다. 못생긴건 이해부탁드립니다.) ..
【기계진동】 용수철-질량계 고유진동수 문제풀이 한평생, 사랑만해도 시간이 부족했다. 다시 인생을 산다면, 사랑만을 원한다. 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 기계공학에서 동역학 문제 중, '용수철 -질량계 고유진동수'를 구하는 간단한 문제입니다. 대학 시험 유형이라기 보다는 공기업, 공무원 시험 문제 유형이라 간단하지만, 관련 공식을 모르면 못 푸는 형태의 문제입니다. 키워드 검색을 통해 들어오셨을텐데 해당 개념에 대해서 간단한 아래의 문제풀이를 보시고 도움이 되시길 바랍니다. (기계공학 공기업 예상문제입니다.) [문제] 그림과 같은 용수철-질량계의 고유진동수는 약 몇 Hz인가? (단, m = 5kg, k1 = 15N/m, k2 = 8N/m이다.) [문제풀이] 우선, 위 그림에서는 용수철이 3개가 직렬/병렬을 혼합하여 연결되어 있으므로 하나로 용수철 계..
【동역학】 바퀴의 순간중심 문제풀이 미친자는 반드시 성공한다. 안녕하세요. 이번 포스팅에서는 기계공학 중, 동역학 문제에서 바퀴가 굴러갈 때에 순간중심 개념을 이용해서 속도의 비를 구하는 문제입니다. 순간중심이라는 단어를 개념적으로만 배우는 경우가 많기 때문에 '처음' 이런 문제를 접하게되면 다소 어려워하는 경향이 있지만, 잘 생각해보면 고등물리에서 나왔던 문제와 거의 동일하게 생겼다는걸 기억하실 수 있을겁니다. 관련 예제를 아래에 풀어놓았으니 문제풀이를 보시고 도움이 되시길 바랍니다. [문제] 반경이 R인 바퀴가 미끄러지지 않고 구른다. 0점의 속도(V`0)에 대한 A점의 속도(V`A)의 비는 얼마인가? [문제풀이] 우선, 순간중심의 의미는 '기구를 구성하는 두 개의 링크(link)의 상호 운동이 항속 운동이면, 직접 짝을 이루고 있지 ..

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