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1[9급 국가직 응용역학개론] 25년 1회차
그림과 같이 등분포하중을 받는 외팔보의 고정단 A, 자유단 B 및 중앙점 C에서의 곡률반경을 각각 ρA, ρB, ρC라고 할 때, 곡률반경 비 문제 이미지 와 문제 이미지 는? (단, 휨강성 EI는 일정하고, 자중은 무시한다)
문제 이미지
1
①
2
②
3
③
4
④
해설

곡률반경 비는 ρC/ρA=4\rho_C/\rho_A=4, ρC/ρB=0\rho_C/\rho_B=0이다. 곡률반경은 휨모멘트에 반비례하기 때문이다.

1ρ=MEI ⇒ ρCρX=MXMC\dfrac{1}{\rho}=\dfrac{M}{EI}\ \Rightarrow\ \dfrac{\rho_C}{\rho_X}=\dfrac{M_X}{M_C}
휨모멘트는 MA=wL22M_A=\dfrac{wL^2}{2}, MC=w2(L2)2=wL28M_C=\dfrac{w}{2}\left(\dfrac{L}{2}\right)^2=\dfrac{wL^2}{8}, MB=0M_B=0이다.
ρCρA=wL2/2wL2/8=4\dfrac{\rho_C}{\rho_A}=\dfrac{wL^2/2}{wL^2/8}=4, ρCρB=0wL2/8=0\dfrac{\rho_C}{\rho_B}=\dfrac{0}{wL^2/8}=0 (자유단은 곡률반경이 무한대)

  • ρC/ρA=4\rho_C/\rho_A=4, ρC/ρB=12\rho_C/\rho_B=\tfrac12인 조합은 틀리다. 자유단의 모멘트가 0이므로 두 번째 비는 0이다.
  • ρC/ρA=8\rho_C/\rho_A=8, ρC/ρB=0\rho_C/\rho_B=0인 조합은 틀리다. 중앙 모멘트를 wL2/16wL^2/16으로 잘못 잡아야 8이 나온다.
  • ρC/ρA=8\rho_C/\rho_A=8, ρC/ρB=12\rho_C/\rho_B=\tfrac12인 조합은 두 비가 모두 틀리다.

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