재료역학 introduction

※재료역학(mechanics of materials)이란 무엇인가?

 

외부 힘이 주어진 solid body의 내부 strain과 stress의 영향을 공부하는 것이다.

 

 

※Analysis & Design Mechanical Structure

 

Forces, Moments ↔ Stress ↔ Strain ↔Displacement, Angle

 

 

※Stress(응력) : related to force or moment → 내력에 지탱하는 성질

※Strain(변형률) : related to deformation/original stregth 

※Stiffness(강성) : related to deformation → 변형에 저항하는 성질

 

 

※External Load(외부하중)의 종류

①Surface force → physical contact

 

- concentrated force (집중하중)

- distributed force (분포하중)

 

②Body force (체적)

 

-gravitational force (중력)

-electromegnetic force (전자기력)

 

※Support Reactions (지지반력)

 

- 지지하는 곳으로 부터의 surface forces 또는 body간 접촉하는 포인트에서의 surface forces

- 만약 특정방향의 직선운동을 방해하는 support면 반드시 그 방향으로 힘이 생긴다.

 

※Equilibrium equations (평형상태 방정식)

 

- 평형상태 : 움직이지않고 회전하지않음 (translation없고, rotation 없음)

- Equilibrium은 force balance(translation 방지) / moment balance(rotation 방지)가 필요하다

 

For 2D Equilibrium

For 3D Equilibrium

 

 

※Internal Resultant Loadings (내력합)

 

- In 3D

- 단면을 자르면 하나의 힘과 하나의 모멘트로 바꿔줄 수 있다. 이 때 힘은 Normal Force와 Shear Force로 나눌 수 있으며 모멘트는 Torsional Moment와 Bending Moment로 나눌 수 있다.