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재료별 응력조건, 강도론, 파괴기준 관점의 역학적 특성2025.11.141. 콘크리트의 역학적 특성 콘크리트는 인장강도가 압축강도의 약 10% 수준으로 약하기 때문에 철근으로 보강한다. 압축응력-변형률 곡선은 초기에 직선적이다가 응력 증가에 따라 위로 볼록한 곡선을 형성한다. 크리프 현상으로 인해 일정 하중 하에서 시간 경과에 따라 소성변형이 증대된다. 압축강도는 재령 28일 기준이며, 물-결합재비가 작을수록 강도가 증가한다. 공기량 1% 증가 시 압축강도는 4~6% 감소한다. 취성재료로서 미세균열과 공극에 의해 파괴된다. 2. 금속재의 역학적 특성 금속재는 항복점을 초과하는 응력에서 소성변형이 시작되...2025.11.14
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콘크리트 등가응력분포 사용 이유와 조건2025.05.121. 콘크리트 등가응력분포 사용 이유 콘크리트의 압축응력과 압축 변형률의 관계가 비선형을 이루어 압축력 C를 구하는 식 C=b int_{0}^{c} {(f_{c})dx}을 계산하기 위해서는 적분을 사용해야 하지만, 이는 계산이 번거롭고 시간이 많이 든다. 따라서 실무 설계에서는 압축력 C와 모멘트 M을 구하는데 지장이 없는 범위에서 비선형 압축응력 분포를 포물선 - 직선형 곡선이나 직사각형으로 단순화한다. 2. 콘크리트 등가응력분포를 만들기 위한 두 가지 조건 ① 동일한 면적: 콘크리트의 실제 압축응력의 면적과 등가응력분포의 면적이...2025.05.12
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재료역학 전산설계 유한요소해석 보고서2025.11.161. 경계조건 및 비제차 경계조건 처리 선형 시스템을 알려진 변위와 미지의 힘에 대한 방정식, 미지의 변위와 알려진 힘에 대한 방정식으로 분리하여 처리한다. 비제차 경계조건의 경우 알려진 변위를 이용하여 미지의 변위에 대한 방정식을 변환하고, 강성행렬과 힘 성분을 이용하여 미지의 변위를 계산할 수 있다. 이 방법을 통해 내부 노드의 변위를 구할 수 있으며, 예시에서 노드 5의 변위는 d₅,ₓ=0.0015m, d₅,ᵧ=0.00045m으로 계산되었다. 2. 유한요소해석 메시 생성 및 요소 유형 FreeCAD를 이용하여 대칭 STEP 파...2025.11.16
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피로 시험(Fatigue Test)2025.04.291. 피로 시험 피로 시험의 목적은 재료의 피로 강도를 구하고 기계, 구조물의 형상, 크기, 가공법, 하중을 가하는 방법 등이 피로 강도에 미치는 영향을 조사하기 위해서이다. S-N 곡선은 재료에 반복해서 가해져 파괴시키는 응력의 반복횟수와 그 진폭과의 관계를 나타내는 곡선이다. 피로한도는 응력진폭이 어느 한계치 이하이면 반복수가 아무리 증가하여도 파괴가 생기지 않는 한계치 응력이다. 2. 피로 강도에 미치는 요인 피로 강도에 영향을 미치는 요인으로는 노치효과, 치수효과, 표면효과, 온도영향, 부식효과 등이 있다. 노치효과는 응력 ...2025.04.29
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CAE를 활용한 구조해석2025.05.041. 응력-변형률 해석 응력(Stress)은 단위면적(Unit area)에 작용하는 내력의 크기로 정의되며, 변형률(Strain)은 변형의 기하학적인 형상을 묘사한다. 응력-변형률 선도를 통해 항복강도, 인장강도, 연성 등을 확인할 수 있다. 2. 피로 해석 피로(Fatigue)는 오랜 시간 동안 응력 및 변형률 사이클이 반복된 후에 발생하는 파손으로, 제품 개발 시 사용 수명을 예측하여 안전하게 사용할 수 있도록 설계하는 것이 중요하다. 3. 렌치-볼트 구조물 응력-변형률 해석 CAE를 활용하여 렌치-볼트 구조물에 가해지는 응력 ...2025.05.04
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재료역학 ) 그림의 축하중 부재는 b점에서 의 집중하중을 받고 있다.2025.01.201. 축하중 부재의 내력 계산 그림에서 ab 구간과 bc 구간에서 발생하는 내력을 각각 계산하였다. ab 구간의 내력 N_ab는 -10kN이고, bc 구간의 내력 N_bc는 10kN이다. 2. 축하중 부재의 수직 응력 계산 그림에서 ab 구간과 bc 구간의 수직 응력을 각각 계산하였다. 두 구간 모두 수직 응력 σ는 10MPa이다. 3. 축하중 부재의 변위 계산 그림에서 b점과 c점의 변위를 각각 계산하였다. b점과 c점의 변위는 모두 0.05mm이다. 1. 축하중 부재의 내력 계산 축하중 부재의 내력 계산은 구조물의 안전성을 확보...2025.01.20
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매스콘크리트 수화열 및 온도응력 해석2025.11.151. 수화열 해석 매스콘크리트의 수화열 해석은 3차원 비정상 열전도 유한요소해석기법을 사용하여 구조물 내부에서 발생하는 열에너지를 대류, 복사, 전도를 고려하여 분석한다. 콘크리트의 발열, 열전도율, 외기온도 등 시간의존성 물성치를 고려하며, 단열온도상승실험으로부터 구한 열적특성치를 이용하여 수화열이 부재 내부에 어떻게 분포하는지를 해석한다. 이를 통해 매스콘크리트의 수화열을 예측하고 부재의 온도응력 해석에 활용할 수 있다. 2. 온도응력 해석 온도응력 해석은 3차원 열응력 유한요소해석기법을 사용하여 탄성계수, 선팽창계수, 인장강도...2025.11.15
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콘크리트 쪼개짐 인장강도시험 실험 보고서2025.11.161. 콘크리트 쪼개짐 인장강도 시험 콘크리트의 인장강도를 조사하기 위한 실험으로, 지름 100mm, 높이 200mm의 원기둥 공시체를 압축 시험기로 옆으로 놓고 상하로 가압하여 공시체가 쪼개질 때의 파괴하중으로부터 인장강도를 구한다. 인장응력 증가율은 매초 0.06±0.04MPa의 속도로 실시되며, KSF 2403과 KSF 2405 기준에 따라 진행된다. 28일 수중양생(20℃±2℃) 후 시험을 수행한다. 2. 응력-변형률 관계 콘크리트가 인장을 받을 때 응력-변형 관계는 두 부분으로 나뉜다. 최대응력의 50%까지는 거의 직선이며,...2025.11.16
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재료역학을 배워야 하는 이유와 재료역학의 근본 목적2025.05.031. 재료역학의 근본 목적과 배워야 하는 이유 재료역학의 주된 목적은 구조물이 받는 힘과 그 변형을 수학적으로 정의하고 계산하여 구조물의 안전한 설계를 돕는 것이다. 재료역학은 움직이지 않고 변형만 일어나는 구조물을 다루며, 하중을 받고 있는 고체의 변형 거동을 응력, 변형률, 변위의 상태로 나타내어 고체의 변형 정도 및 파손, 흼 등을 예측하고 기계 제작에 필요한 재료의 설계값을 결정하는데 목적을 두고 있다. 우리가 재료역학을 배워야 하는 이유는 구조물의 안전한 설계를 위해 필수적이기 때문이다. 2. 힘의 평형 조건과 모멘트의 평...2025.05.03
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재료역학 ) 축하중 부재는 b점에서 의 집중하중2025.01.201. 축하중 부재 그림의 축하중 부재는 b점에서 10kN의 집중하중을 받고 있다. 부재의 단면적은 1,000 TIMES 10 ^{-6}m ^{2}이고, 재료의 탄성계수는 E=200GPa이다. 2. 내력 계산 ab 구간에서의 내력은 b 점에서의 하중과 a 점에서의 내력으로 구성된다. a 점에서의 내력은 0이므로, b 점에서의 내력만 고려하여 계산한다. b 점에서의 내력은 외력과 반작용하는 내력으로 나눌 수 있다. 외력은 10kN이고, 반작용하는 내력은 -10kN이 된다. bc 구간에서의 내력도 마찬가지로 계산할 수 있다. bc 구간에...2025.01.20
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