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설계지식-재료&구조/재료역학(기본)

축하중을 받는 부재, 강성도의 개념

by Jormungand 2023. 4. 27.
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오늘은 오랜만에 재료역학에 대해서 포스팅 하겠습니다.

 

이번에는

축하중 받는 부재의 길이변화 상황에서

변형량 공식과 강성도의 개념에 대해 설명하겠습니다.


※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크

1. 축하중을 받는 부재

2. 변형량 공식 유도

3. 강성도의 의미

4. 유연도

5. 강성도와 유연도의 오해

6. 봉의 중간에 하중이 작용할 때, 변형률 구하는 법(링크)


 

 

 

 

1. 축하중을 받는 부재

축하중을 받는 원형 봉이 있습니다.

재료는 탄성계수가 존재하므로,

아주 잘 늘어지지 않는 강한 스프링이라고 생각하실 수가 있습니다.

 

 

탄성력 공식(F = kx)에서

탄성계수 k가 재료에서는 강성도라고 보시면 됩니다.

k가 클수록 스프링이 잘 늘어지지 않는 것을 알 수 있었습니다.

 

2. 변형량 공식 유도

이번에는 변형량 공식 유도를 해보겠습니다.

변형량 공식은

응력공식과 변형률 공식을 각각 조합한다면

아래와 같은 공식이 나올 수 있습니다.

변형량 공식

 

 

3. 강성도의 의미

변형량 공식을

탄성력 공식처럼 변형한다면,

재료의 강성도에 대한 공식이 나옵니다.

 

결국 강성도는 스프링과 같은 의미로,

강성도가 클 수록, 재료의 변형이 쉽지 않다고 생각하시면 됩니다.

 

4. 유연도

유연도(f)는 강성도의 역수인데,

유연하다는 것은 재료의 변형이 쉽게 된다는 의미입니다.

 

 

 

5. 강성도와 유연도의 오해

단, 이 강성도와 유연도는 재료의 탄성과 별개로 생각하셔야 합니다.

유연하지만 강한 재료가 있고,

변형이 잘 되지 않지만, 쉽게 깨지는 재료도 있기 때문입니다.

 

다음에는 봉의 중간에 하중이 작용할 때,

변형률 구하는 법에 대해서 설명하겠습니다.

 


 

6. 봉의 중간에 하중이 작용할 때, 변형률 구하는 법(링크)

 

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다음 날 바로 포스팅 예정입니다.

원리를 이해만 하신다면, 문제풀이에 매우 쉬울 것입니다.

자세한 것은 링크를 참고하기 바랍니다.

 

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

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