고체역학 입문

박명균 , 최흥섭 , 박용태 , 김범준 지음

교문사(청문각) 2020년 04월 27일 출간 종이책 : 2019년 05월 03일 출간

작품소개

책소개

고체역학은 공학의 기초 과목이자 기계, 토목, 항공 등의 전공자들이 구조나 재료 등과 관련된 기본 역학을 공부하기 위해 필요한 필수적인 과목이다. 하지만 고체역학 과목을 수강하는 학생들이 과목의 중요성에도 불구하고 어려워하거나 소홀히 하고, 또한 지나치게 방대한 분량으로 인해 흥미와 기본 목적을 상실하여 중도에 포기하고 있는 것이 현실이다. 학생들로 하여금 보다 쉽게 고체역학 과목을 이해할 수 있게 하기 위한 기본 교재가 필요하다고 판단하여 이 교재를 집필하게 되었다.
고체역학을 쉽게 이해하기 위해 필요한 정역학의 기본 개념을 초장에 심도 있게 소개하였다. 또한 고체역학의 예제 문제를 통해 학생들이 쉽게 실용적 측면에서 이해할 수 있도록 많은 예제 문제를 제시하였다. 이 교재가 많은 공학 관련 전공 학생들이 기본 원리를 이해하고 문제를 해결하는 절차를 익혀 기계공학 설계 분야에 이바지할 수 있는 인재가 되는 데 보탬이 되기를 바란다.

목차

1장 역학의 기본 원리
1.1 서론
1.2 역학의 기본 원리
1.3 힘의 개념
1.4 힘의 단위
1.5 벡터 합
1.6 직교좌표 공간에서의 힘의 성분
1.7 직교좌표계에서 동일 작용선에 있는 두 점과 힘의 크기 정의
1.8 공간에서의 동일 점에 작용하는 힘의 합성
1.9 두 벡터의 곱(vector product of two vectors)
1.10 한 점에 대한 힘의 모멘트
1.11 공간에서의 힘과 모멘트의 해석
1.12 힘의 평형
1.13 자유 물체도(Free Body Diagram; FBD)
1.14 두 힘을 받는 부재(two force member or body)
1.15 세 힘을 받는 부재(three force member or body)
1.16 면적의 도심과 2차 면적 모멘트(관성 모멘트)

2장 응력(stress)
2.1 서론
2.2 응력(stress)
2.3 변형률(strain)
2.4 변형률과 응력과의 상관관계
2.5 축하중을 받는 봉
2.6 평면응력
2.7 평면응력에서의 모아원
2.8 평면응력의 응용

3장 변형률(strain)
3.1 서론
3.2 평면 변형률(plane strain)
3.3 주변형률과 최대 전단 변형률
3.4 평면 변형률에서의 모아원
3.5 스트레인 게이지 로젯

4장 응력과 변형률 변환
4.1 서론
4.2 경사면상의 평면응력 성분과 응력 변환
4.3 해석적 방법에 의한 최대 주응력(maximum principal stress)과　최대 전단응력(maximum shear stress)식
4.4 해석적 방법에 의한 평면 변형률 상태에서의 변형률 변환식

5장 비틀림(torsion)
5.1 서론
5.2 비틀림을 받는 단면적이 일정한 원형 축에서의　각도 변화량과 변형률 및 전단응력
5.3 탄성 범위에서 비틀림을 받는 중공축, 중실축 해석 및 설계
5.4 순수 전단을 받는 경우 경사면에서의 응력
5.5 단면적이 다른 경우 비틀림 모멘트를 받는 축 해석
5.6 비틀림 모멘트를 받는 부정정 축

6장 굽힘 하중을 받는 보의 해석
6.1 서론
6.2 축력, 전단력, 굽힘 모멘트
6.3 하중과 전단력과 굽힘 모멘트의 관계
6.4 전단력 선도(shear force diagram; SFD)와　굽힘 모멘트 선도(bending moment diagram; BMD)

7장 보의 응력
7.1 서론
7.2 순수 굽힘 모멘트 하중에 의한 보의 수직응력
7.3 굽힘 모멘트가 변하는 대칭 탄성보의 수직응력
7.4 탄성보의 전단응력
7.5 합성보와 조립보

8장 재료의 파손 및 파괴 기준
8.1 서론
8.2 파손(failure)
8.3 피로파괴

9장 보의 처짐(deflection of beam)
9.1 서론
9.2 보의 처짐 계산을 위한 미분 방정식
9.3 이중 적분법에 의한 보의 처짐량 계산
9.4 4차 미분 방정식에 의한 보의 처짐량 계산
9.5 중첩법(method of superposition)
9.6 부정정보(statically indeterminate beam)

10장 좌굴(buckling)
10.1 서론
10.2 세장비(slenderness ratio)
10.3 오일러 공식(Euler formula)과 존슨 공식(Johnson formula)
10.4 편심하중을 받는 기둥의 좌굴

11장 에너지 방법
11.1 일과 에너지
11.2 스트레인 에너지
11.3 Castigliano 제1정리
11.4 Castigliano 제2정리

부록 1 재료의 기계적 물성값
부록 2 보의 처짐과 경사각
부록 3 각종 면적에 관한 성질

작가정보

저자(글) 박명균

저자 : 박명균
명지대학교 기계공학과 교수
연세대학교 공과대학 기계공학과 졸업
University of Florida 기계공학 공학석사
University of Florida 기계공학 공학박사

저자 : 최흥섭
홍익대학교 기계정보공학과 교수
연세대학교 공과대학 기계공학과 졸업
연세대학교 공과대학 기계공학 공학석사
Northwestern University 기계공학 공학박사

저자 : 박용태
명지대학교 기계공학과 교수
한국과학기술원 기계공학과 졸업
포항공과대학 기계공학 공학석사
Texas A&M University 기계공학 공학박사

저자 : 김범준
오산대학교 기계과 교수
서울과학기술대학교 기계과 졸업
성균관대학교 공과대학 기계공학 공학석사
성균관대학교 공과대학 기계공학 공학박사

저자(글) 최흥섭

저자(글) 박용태

저자(글) 김범준