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#재료역학#고체역학​보의 전단력이 작용하고 있을 때 단면의 y지점에서 발생하는 전단응력은 다음과 같습니다.V는 단면에 작용하는 전단력y는 중립축(도심)으로부터의 거리 Q(y)는 y지점에서 "바깥쪽 단면에 대한 단면 일차 모멘트"I는 중립축 기준 단면 이차 모멘트(Iz 또는 Iyy). 모든 지점에서 동일한 값t는 y지점에서의 가로폭. y지점마다 다를 수 있음.​​응용하는 예제를 한 번만 따라가면 공식을 어떻게 적용하는지 바로 감을 잡을 수 있습니다.​예제를 통해 . . . > 복잡한 형상의 단면 이차 모멘트> 단면 일차 모멘트(Q)를 쉽게 구하는 방법> 전단응력의 분포등을 익히게 됩니다.​​​​​​(예제) WF보에 V = 10kN의 전단력이 작용할 때, 점 A, B, C에서의 전단응력을 구하여라C점은 도심..

#유체역학​​관내유동(Pipe Flow)에서 유체 흐름의 구동력은 압력이었습니다.https://blog.naver.com/subprofessor/223069628395 [유체역학] 파이프 유동 예제 : 에너지 법칙, 수두손실#유체역학 파이프 유동 문제는 관의 형상(지름, 길이), 관의 재질(거칠기, 마찰), 압력 차이가 주된 관심사...blog.naver.com   위가 뚫려 있는 (Open Channel) 상황인 개수로 유동에서 유체 흐름의 구동력은 중력입니다.​에너지 관계식(베르누이 방정식) 속도 프로파일이 V1, V2로 각 단면에서 균일하다고 합시다.​1지점 상단(공기와 맞닿는 표면)과 2지점 상단에 베르누이 방정식을 적용하면 다음과 같습니다.여기서 1지점과 2지점 모두 대기압으로 사라지고​수로의 ..

#유체역학#무차원화​​​목차1. 차원과 단위(Dimensions and Units)2. 방정식의 무차원화(Nondimensionalization of Equations)3. 예제1 : 운동방정식 - 중력가속도4. 무차원화의 장점5. 예제2 : 나비에-스톡스 방정식(Navier-stokes equation)6. 특수한 경우들​​1. 차원과 단위무차원화(Nondimensionalization)을 이해하기 위해서는 먼저 차원의 정의를 알아야 합니다.​정의 : Dimension is a measure of physical quantity while a unit is a way to assign a number to that dimension.예를 들어 "길이"는 차원이고, 미터(m)나 인치(inch)는 단위가 ..

블라시우스 해법은 평판 위를 흐르는 정상, 비압축성 층류 경계층 방정식의 고전적 해법입니다. 이를 유도하기 위해 몇 가지 단순화와 변환 과정을 거칩니다. 자세한 유도 과정을 아래에 설명합니다.​​지배방정식(Governing Equation)2차원 정상, 비압축성 흐름을 위한 나비에-스토크스 방정식은 다음과 같습니다: ​​  ​경계층 가정(Boundary Layer Assumptions) 평판 위 경계층 흐름의 경우: ​​이러한 가정에 따라 경계층 방정식은 다음과 같이 단순화됩니다 : ​​​        유사 변환(Similarity Transformation)위 방정식을 풀기 위해 유사 변환을 사용합니다. 유사 변수 η(eta) 와 유동함수(stream function) ψ(psi) 를 도입합니다 :​​..

#고체역학#재료역학  모어 원  모어 원은 원하는 임의의 경사면 요소에 대하여 응력 상태를 쉽게 알 수 있게 해주는 유용한 도구입니다."평면응력 상황에서" 주로 사용되며 모어 원을 그리게 되면 재료에 작용하는 최대,최소 수직응력 그리고 최대전단응력을 한 눈에 살펴볼 수 있다는 큰 장점이 있습니다.​수업을 하다보면 많은 학생분들이 어려워하는 부분인데사실 한,두 번 정확히 그리다보면 쉽게 익숙해질 수 있는 파트입니다.​​​    모어 원 그리는 법모어 원 그리는 방법은 간단합니다.​1. 삼각형을 그린다. 이때, 빗변이 원의 반지름(R)이 되고 각도는 2θp이다.2. 원의 중심(Center)를 구한다.3. 모어 원을 그리고, 시작점을 표시한다.​​​​아래와 같은 응력 상황을 보겠습니다. ​1. 삼각형을 그린다..

0. Introduction 1.경계층(Boundary Layer) ​ 경계층(Boundary Layer)을 분석하는 것은 점성력이 지배적인 유동 영역과 그로 인한 손실(에너지, 운동량 등)을 계산하기 위함입니다. ​ 경계층은 "유동속도가 Free stream velocity의 0.99배인 지점"으로 정의됩니다. 벽면에서 유동속도를 0이라 두면(경계조건) 벽면부터 경계층까지는 점차 속도가 증가하게 됩니다. 이때 "경계층 밖에서는 점성에 의한 효과를 무시할 수 있다"라는 해석이 가능해지는 것입니다. ​ 경계층은 물체를 따라 유동하며 점점 성장하게 됩니다. 초기에는 층류 경계층으로 성장하다가 천이구간(Transition)을 지나 난류 경계층으로 성장하게 됩니다. ​ ​ ​ ​ 2. 배제 두께(Boundary..

#유체역학 ​ ​ 0. Introduction 물체가 유체 내부에서 움직일 때, 또는 물체 주위를 유체가 지나갈 때 물체의 운동방향과 반대로 작용하는 항력(Drag)이 발생합니다. ​ 항력은 단순히 물체를 반대 방향으로 미는 것으로 인해 발생하기도 하지만 표면과 유체 입자 사이의 마찰로 인해 항력이 발생합니다. ​ ​ 운송수단의 경우 항력이 연료를 더 많이 소비하게 만드는 주된 이유가 되기 때문에 형상을 조정하거나 표면처리를 하는 등 항력을 줄이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있습니다. ​ ​ ​ ​ ​ ​ 1. Drag Coefficient 항력계수(Drag Coefficient)는 다음과 같이 정의됩니다. 우변의 분자에 위치한 D는 Drag, 분모에 위치한 U는 유체의 속력, A는 유동방향으로 투영한..

​#유체역학 ​ 0. Introduction 수력도약 현상(Hydraulic Jump)은 빠른 속도로 흐르는 유체가 갑자기 솟아오르는 듯한 현상으로, 수도꼭지에서 물을 세게 틀면 물줄기가 거세지며 두꺼워지는 것이 바로 이 수력도약 현상의 일종입니다. ​ ​ 다른 대표적인 예로는 계곡물이 어느지점에서 두꺼워지는 현상입니다 ​ ​ 수력도약 현상에 대한 실험 영상입니다. 1분 남짓한 짧은 영상이지만 좋은 예시이니 꼭 시청해보세요 https://youtu.be/GVMkktBeqms?t=17 ​ ​ 수력도약 현상이 정확히 "왜" 일어나는지에 대한 원인은 불분명합니다. 어떤 임계속도를 넘어선 빠른 유동에서 작은 턱(언덕같은, 방지턱 같이 생각)을 만날 때 주로 발생합니다. 하지만 유동의 폭이 늘어났기 때문에 유속은..

#재료과학 #재휘현상 ​ ​ 금속을 액체 상태에서 고체 상태로 냉각하는 과정(Solidification)은 여러가지 요인들에 의해 조절됩니다. 냉각 속도와 온도 차 등 여러 요인들 중에서 접종 여부(고체 불순물이 잘 분포되어 있는가)는 가장 중요한 요인으로 취급됩니다. ​ 순수한 물과 작은 고체 불순물을 포함한 물 두 가지 중 더 빨리 어는 것은 놀랍게도 후자입니다. 액체가 고체로 변하는 것은 작은 고체입자가 만들어지는 것부터 시작하는데 그것은 보통 고체 벽 또는 이미 존재하는 고체 불순물에서부터 자라기 때문이죠 ​ ​ ​ ​ ​ 재휘현상은 접종이 잘 이뤄지지 않은 상태에서 냉각시 발생하는 현상입니다. 냉각 과정 중 갑자기 열이 방출되며 액상(액체)의 온도가 상승하게 되는데 이 때의 방출되는 열을 "용융..

#유체역학 파이프 유동 문제는 관의 형상(지름, 길이), 관의 재질(거칠기, 마찰), 압력 차이가 주된 관심사입니다. ​ 파이프 유동은 internal flow의 대표적인 예이며 유체의 유동을 유발하는 주된 원인이 두 지점의 압력차이가 됩니다. ​ 때문에 내가 A지점에서 B지점까지 유체를 수송하려 할 때 얼마만큼의 압력차이가 요구되는가?라는 것이 설계의 주된 목적이 되며 관의 형상은 유량에 변화를, 관의 재질과 형상은 유동 중 손실되는 에너지에 변화를 줍니다. ​ 때문에 에너지 방정식을 수립하고 상황을 잘 파악해서 식을 잘 정리한다면 어려울 게 없습니다. 파이프 유동에서 가장 복잡한 축에 속하는 문제는 여러 개의 관이 연결된 유동과 난류유동에서 달시 마찰계수 f를 trial and error로 찾는 문제..