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아래의 표에서 설명하는 것은?탄성체에 저장된 변형에너지 U를 변위의 함… | [토목기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[토목기사 필기] 16년 3회차
아래의 표에서 설명하는 것은?
탄성체에 저장된 변형에너지 U를 변위의 함수로 나타내는 경우에, 임의의 변위 Δi에 관한 변형에너지 U의 1차편도함수는 대응되는 하중 Pi와 같다. 즉, Pi=UΔiP_i=\dfrac{\partial U}{\partial \Delta_i} 이다.
1
Castigliano의 제1정리
2
Castigliano의 제2정리
3
가상일의 원리
4
공액보법
해설

제시된 설명은 변형에너지를 변위로 편미분하면 그 변위에 대응하는 하중이 된다는 내용이므로 Castigliano의 제1정리이다.

제1정리는 Pi=UΔiP_i=\dfrac{\partial U}{\partial \Delta_i} 로, 변형에너지 U를 변위 Δi의 함수로 표현했을 때 성립하며 부정정 구조 해석의 변위법(강성법)의 이론적 근거가 된다.

  • Castigliano의 제2정리는 Δi=UPi\Delta_i=\dfrac{\partial U}{\partial P_i} 로, 하중으로 편미분해 변위를 얻는 것이어서 미분 변수와 결과가 정반대다.
  • 가상일의 원리는 가상변위(또는 단위하중)에 대한 외력일과 내력일이 같다는 원리로, 편도함수 형태로 표현되지 않는다.
  • 공액보법은 휨모멘트를 EI로 나눈 값(M/EI)을 탄성하중으로 치환한 가상보의 전단력·휨모멘트로 처짐각·처짐을 구하는 계산 기법이지 에너지 정리가 아니다.

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