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설계지식-재료&구조/재료역학(기본)

면적이 변하는 경우에서의 변형량 구하기

by Jormungand 2023. 5. 4.
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이번에는

면적이 변하는 경우에서 변형량 구하는 것을 주제로

포스팅 하겠습니다.

 

면적이 변하는 경우는 2가지입니다.

첫번째는 불연속면 이며, 두번째는 테이퍼면적(테이퍼봉)입니다.


※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크

1. 불연속면에서 변형량 구하기

2. 테이퍼봉의 변형량 구하기

3. 자중에 의한 변형량 구하기 (링크)


 

 

 

 

1. 불연속면에서 변형량 구하기

이렇게 단면적이 좁은면과 넓은면이 붙어있는 불연속면을 이루는 원형봉이 있다고 하겠습니다.

전체변형량은 단면이 넓은 봉의 변형량과 단면이 좁은 봉의 변형량의 합과 같습니다.

단면적이 좁은 봉에서는 힘을 P(A)만 받지만 단면적이 넓은봉은 P(A)와 P(B)를 다 받습니다.

그리고 단면적은 서로 다르기 때문에 각각의 변형량을 구하고

면적과 내력(N1, N2)를 각각 적용해서 더하면 총 변형량을 구할 수 있습니다.

 

2. 테이퍼봉의 변형량 구하기

테이퍼란 경사면이 완만한 것을 말합니다.

테이퍼봉은 단면이 연속적으로 변하게 됩니다.

그렇다면 적분을 사용할 수 가 있습니다.

단면이 어떠한 기준(함수)로 변하기 때문에 가능합니다.

테이퍼봉의 일부를 미소면적으로 하여

미소면적의 변형량을 적분을 하면

전체 변형량을 구할 수 있습니다.

단, 미소면적구간마다 단면적과 내력이 다르기 때문에

함수로 적용하여 구하면 됩니다.

 

 

다음에는 자중의 변형량 구하는 것을 주제로 포스팅 하겠습니다.


 

3. 자중에 의한 변형량 구하기 (링크)

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봉자체에서도 무게가 있기 때문에  봉의 변형량이 발생합니다.

이 변형량 구하는 것을 알고싶다면, 링크를 참조하기 바랍니다.

 

 


앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게 글을 포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)

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