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건물 또는 교량과 같은 구조물을 설계 할 때는 빔 및 막대와 같은 구조물에 적용되는 많은 힘을 이해하는 것이 중요합니다. 특히 중요한 두 가지 구조적 힘은 처짐과 장력입니다. 장력은로드에 가해지는 힘의 크기이며, 처짐은로드에서로드가 변위되는 양입니다. 이러한 개념에 대한 지식은 구조가 얼마나 안정적이고 구조를 만들 때 특정 재료를 사용하는 것이 가능한지를 결정합니다.
막대의 장력
로드의 다이어그램을 그리고 좌표 시스템을 설정하십시오 (예 : 오른쪽에 가해지는 힘은 "양성", 왼쪽에 가해지는 힘은 "음성").
힘이 적용되는 방향을 가리키는 화살표로 객체에 적용되는 모든 힘에 레이블을 지정하십시오. 이것이 "자유 바디 다이어그램"으로 알려진 것입니다.
힘을 수평 및 수직 구성 요소로 분리하십시오. 힘이 비스듬히 가해지면 빗변으로 작용하는 힘으로 직각 삼각형을 그립니다. 삼각법 규칙을 사용하여 힘의 수평 및 수직 구성 요소가 될 인접 및 반대쪽을 찾습니다.
결과 장력을 찾으려면로드의 총 힘을 수평 및 수직 방향으로 합산하십시오.
로드의 변형
로드의 굽힘 모멘트를 찾으십시오. 이것은 위치 변수 z에 의해로드 L의 길이를 빼고 그 결과를로드에 가해지는 수직력에 곱하여 변수 F로 표시됩니다. 이에 대한 공식은 M = F x (L- 지).
비대칭 축에 대한 빔의 관성 모멘트에 빔의 탄성 계수를 곱하십시오.
단계 1의로드 굽힘 모멘트를 단계 2의 결과로 나눕니다. 결과는로드를 따른 위치의 함수 (변수 z에 의해 제공됨)가됩니다.
적분의 한계는 0과 L, 막대의 길이 인 z와 관련하여 3 단계의 기능을 적분합니다.
z에 대해 결과 함수를 다시 통합하고, 통합 한계는 다시로드 길이 인 0에서 L까지입니다.