고체역학을 공부하는 학생들의 보조 교재 성격으로 개발되었으며, 저자가 학부에서 현재에 이르기까지 공부와 연구를 하면서 아쉬웠던 점이나, 이것만은 반드시 알아야 한다고 생각하는 내용을 정리하였다. 책은 비매품으로 관심있는 학생들은 누구나 다운로드 하여 볼 수 있으나, 허락없는 배포는 금한다.

주요내용

1. 역학의 개념 / 뉴턴의 법칙 / 구조물의 평형 / 부호규약

2. 응력과 변형률 / 평면응력 / 모어의 원 / 평면변형률

3. 파손이론 / 생브낭의 원리 / 부정정 축부재

대한기계학회에서 진행한 신기술 강습회에서 강의한 자료이며, 유한요소법 입문자를 위하여 매트랩 코드를 예제로 제공한다. 트러스 요소, EB 보 요소, 그리고 평면응력 요소를 정식화하고 입력 데이터, 어셈블 과정에 대한 자세한 설명을 포함한다. 특히 어셈블리 과정은 보통의 교과서에서 자세히 다루지 않는데, 기초에서 고급까지의 방법론을 소개한다. 이외에도 하중조건 뿐만 아니라 변위가 기술된 문제에 대한 해법도 예제 코드에 수록되어 있어, 유한요소법 입문자에게 실질적인 도움이 될 것으로 기대한다.

Matlab 코드 예제 다운로드: 기계학회-CAE부문-2022-기술강습회.zip 

기계진동학에서 동흡진기는 다양한 응용을 가지기 때문에 공학적으로 중요하다. 한편 동흡진기의 튜닝에 있어 감쇠를 결정하는 방식은 상대적으로 복잡하기 때문에 깊이있게 다루지 않는다. 비감쇠 시스템에서의 개념 정도만을 설명한다. 자유진동에서 효과적인 튜닝은 무엇이며 또 어떻게 하는지에 대해 참고문헌과 함께 자세한 과정을 설명한다. 대형 구조물에서 있어서는 진자 형태의 동흡진기를 많이쓰는데, 이러한 형태는 PTMD(Pendulum Tuned Mass Damper)라 부르며, 구조물의 내부 주파수에 튜닝을 하는 것이 일반적이다. 천이응답을 획기적으로 줄일 수 있어 대형 구조물에 변형된 형태가 많이 적용되어 있다. 

Matlab 코드 다운로드: LN02_DVAandTMD.m 

보통 대학원에서 처음 접하는 일반텐서(general tensor)와 변분법(variational method)을 다룬다. 대학원생과 공학자들을 위한 응용수학 입문서로 개발되었으며, 학부 공학수학 내용이 다수 포함되어 있다. 관심있는 사람들은 누구나 다운로드 할 수 있으나, 허락없는 배포는 금한다.

주요내용

1. 직교 벡터와 행렬 / 미분기하 / 발산정리 / 스토크 정리

2. 일반 텐서 / 공변 및 반변 벡터 / 크리스토펠 심볼 / 곡면 기하

3. 변분법 / 해밀턴의 원리 / 파동방정식 / 보의 횡진동 / 판의 진동

유한요소법에서 시간에 관한 미분방정식 풀이에 쓰이며, 1계 상미분 방정식에 쓰이는 Runge-Kutta방법과 더불어 2계 상미분 방정식 특히 대형의 행렬 연산에 쓰이는 수치해석 방법론이다. 뉴마크 방법의 기초에서 응용까지 특히 비선형 동역학 문제의 풀이법까지 자세히 소개한다. 다만 명시적 방법론만 다루고, 묵시적 방법론은 개별과제로 남겨두기로 한다.

슬라이드에서는 Central finite difference method, The linear acceleration method, The Newmark-beta method, The HHT-alpha method를 듀크대학교 가빈 교수의 강의노트를 기반으로 설명한다.

Matlab 코드 예제 다운로드: NewmarkTest.m, ode1dof.m