【재료역학】 1강. 자유물체도

1강. 자유물체도(free body diagram)

 

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문제. 힘과 모멘트의 균형

간단히 지지된 보 ABCD에는 그림과 같은 구성을 통해 중량 W = 27 kN이 부여됩니다. 케이블은 B에서 마찰이 없는 작은 풀리를 거쳐 E에서 수직 팔의 끝에 연결됩니다. 수직 팔의 바로 왼쪽인 섹션 C에서의 축력 N, 전단응력 V, 그리고 굽힘 모멘트 M을 계산하십시오. (참고: 보와 수직 팔의 너비를 무시하고 계산할 때는 중심선 치수를 사용하십시오.)

 

 

풀이.

⑴ 먼저 모든 요소를 이해하기 위해 시작해 봅시다. 모든 분할은 평형 상태로 인해 FBD (Free Body Diagram, 자유체도)와 ΣF = 0, ΣM = 0으로 표현될 수 있다는 것을 주목하십시오.

⑵ 케이블의 자유물체도 

⑶ B에서 점 주변에 마찰이 없었다는 것을 기억하십시오. 따라서 B점은 모멘트의 평형 상태에 있습니다. 따라서 두 비직교선은 힘의 크기가 같습니다.

⑷ 그리고 B와 E에 대한 반력(각각 우하향, 좌하향 방향으로 향함)은 '⊥' 모양의 것들을 향해 작용하게 될 것입니다. 따라서 우리는 그림에 표시된 자유체도를 고려할 수 있습니다.

 

⑸ 그런 다음 힘과 모멘트의 균형을 고려해야 합니다. 두 방정식을 계산하면 막대의 끝에 있는 두 반력의 미지수 값을 얻게 됩니다.

 

입력: 2016.04.25 14:03

수정: 2023.07.13 22:54