고체역학 (11) - 체적탄성계수의 정의 및 푸아송 비의 제약 조건 1. 체적탄성계수 / 압축계수 압축계수라 불리기도 하는 체적탄성계수는 외부 힘이 가해졌을 때 물질이 어느 정도로 팽창하는지를 나타내는 상수값으로 압력과 같은 단위계를 갖고 있습니다. 체적탄성계수를 적용하는 상황은 일반적으로 균일한 압력이 적용하는 상황이며, 등방성과 균질한 재료라는 2가지 특성을 만족할 때 활용할 수 있습니다. 체적탄성계수를 유도하기 위해서 이전 포스팅에서와 같이 하중에 의해 x축, y축, z 축이라는 3가지 방향에 대해 응력이 발생하는 상황을 가정합니다. 앞선 유도 결과를 통해 우리는 힘이 작용하는 축 방향으로는 σ/E라는 값이, 이외의 다른 방향에 대해서는 -νσ/E의 변형률 값이 발생한다는 것을 파악했습니다. 각 축..

고체역학 (9) - 온도변화가 수반될 때의 열변형 1. 온도 변화에 의한 열변형의 발생 열에 의해 온도가 변화함에 따라 부재의 길이가 늘어나고 줄어든다는 개념은 들어보셨으리라 생각되는데요. 제 기억에는 중학교였는지 고등학교였는지는 몰라도, 여름철과 겨울철에 철도의 선로가 외부 온도 변화로 인해 길이가 변화해 그 틈을 고려해야 한다라는 문구를 교과서에서 읽었던 기억이 드네요. 이처럼 주요 에너지인 열은 외부에서의 힘과 동일하게 물체의 길이에 변형을 주는 매개체로써 작동할 수 있습니다. 그렇기에 고체역학의 변형을 다루는 파트에서도 열변형에 대한 내용을 함께 언급하고 있는 모습을 찾아볼 수 있었습니다. 고체역학에서 열변형을 다룰 때 균일단면을 가진 균질재료라는 가정을 하는데요. 이는 재질이 균이랗지 않거나 혹..

고체역학 개념 (3) - 전단응력의 계산 및 경사면에서의 응력 계산 방법 1. 전단응력의 개념 저번 포스팅에서 우리는 힘과 하중이 작용하는 평면이 수직인 상황에서 발생하는 응력인 수직응력에 대해 다뤄보았는데요. 이번 포스팅에서는 전단응력에 다뤄보려 합니다. 전단응력이란 평면에 대해 횡방향 하중이 작용할 때 발생하는 응력을 뜻합니다. 일반적으로 전단응력이 발생하는 기계 부품으로는 볼트나 리벳을 말할 수 있는데요. 일반기계기사 실기를 공부했던 과정을 생각해 보면 해당 부품뿐만 아니라 핀과 코터와 같은 연결 부품에서부터 기어와 같은 동력전달장치까지 많은 요소에서 전단응력을 고려함을 느낄 수 있었습니다. 공학적으로 전단력이란 횡방향 하중이 작용할 때 부재 내부에서 발생하는 힘, 즉 내력을 뜻합니다. 이전에 수직..