핵심 재료역학(1판)

제1장 재료역학의 기초

1.1 개요

1.2 하중과 변형

1.3 변형과 응력

1.4 수직응력과 수직변형률

1.5 응력-변형률 선도

1.6 훅크 법칙과 포와송비

1.7 전단응력과 전단변형률

1.8 구조설계의 기초

■ 연습문제

제2장 단순 축하중 부재

2.1 개요

2.2 단순 축하중 부재의 변형

2.3 균일강도봉과 경사단면의 응력

2.4 부정정 구조물

2.5 온도 효과

2.6 변형에너지

2.7 충격하중을 받는 단순봉

■ 연습문제

제3장 비틀림

3.1 개요

3.2 원형단면봉의 비틀림

3.3 부정정봉의 비틀림

3.4 동력전달 회전축의 해석

3.5 비틀림을 받는 봉의 탄성에너지

3.6 두께가 얇은 관의 비틀림

■ 연습문제

제4장 구조물의 변형과 응력

4.1 개요

4.2 경사단면 응력과 순수전단

4.3 평면응력과 주응력 및 최대전단응력

4.4 평면응력 상태에서의 훅크의 법칙

4.5 구조물에서의 평면변형

4.6 압력용기의 응력

■ 연습문제

제5장 보의 내력, 전단력 및 굽힘모멘트

5.1 개요

5.2 보의 종류와 지점

5.3 보의 내력, 전단력 및 굽힘모멘트

5.4 하중, 전단력 및 굽힘모멘트 선도

■ 연습문제

제6장 하중을 받는 보의 응력 해석

6.1 개요

6.2 단면의 도심과 단면 관성모멘트

6.3 보의 수직 변형률과 응력

6.4 보의 전단응력

6.5 굽힘을 받는 얇은 두께의 열린 단면의 전단응력

■ 연습문제

제7장 보의 처짐

7.1 개요

7.2 보의 처짐 방정식

7.3 중첩법에 의한 처짐 해석

7.4 면적모멘트법

■ 연습문제

제8장 에너지 방법을 이용한 구조물의 변형 해석

8.1 개요

8.2 탄성에너지

8.3 에너지-일의 원리

8.4 가상일의 원리와 단위하중법

8.5 변형에너지법과 공액에너지법

8.6 상반정리

■ 연습문제

제9장 부정정 구조물

9.1 개요

9.2 변형식의 미분방정식법

9.3 중첩법

9.4 모멘트면적법과 공액보

9.5 3 모멘트법

9.6 에너지법

■ 연습문제

제10장 기둥의 좌굴 해석

10.1 개요

10.2 기둥의 임계하중과 유효길이

10.3 편심하중의 기둥과 Secant 공식

■ 연습문제

APPENDIX

부록 A 단위계와 환산숫자의 처리

부록 B 수학공식

부록 C 단면의 특성

부록 D 단면 특성표

부록 E 재료의 기계적 특성

부록 F 연습문제 해답

찾아보기

재료역학은 기계공학 분야를 전공하고자 하는 공학도에게 가장 기본적인 학문으로서 필수적으로 접하게 되는 기초과목이며, 기계, 건축 구조물 및 자동차, 항공기, 선박들과 같은 구조물을 구성하고 있는 재료에 가해지는 하중에 의해 그 구조물이 안전하게 본래의 기능을 발휘할 수 있도록 하는 재료의 선정과 구조 형상의 선택 및 안전한 구조물의 설계를 위한 변형과 응력을 해석하는데 기본이 되는 학문이다.

본서는 저자가 오랜 기간 강의해오면서 학생들이 공통적으로 느끼는 애로 사항들을 깊이있게 분석, 검토하여 다음과 같은 특징을 갖도록 구성하였다.

첫째, 필수 용어들의 의미는 개념 정리와 더불어 물리적 의미를 설명함으로써 자연스럽게 해석 도중에 알 수 있도록 쉽게 풀이하여 설명하였고, 둘째, 기초 분야에 대해서도 다른 참고서 없이 바로 이해될 수 있도록 설명을 하고 있으며, 셋째, 예제를 설정함에 있어 필수적으로 고려되어야 할 것을 엄선하였고 풀이 과정 또한 생략 없이 세밀하게 설명함으로써 응용력을 키우는데 최선을 다하였다. 넷째, 재료역학의 기초가 필요한 대학생을 위한 기본적인 문제를 다룸으로써 재료역학을 근간으로 하는 전공 공부에 기반을 다질 수 있도록 하였을 뿐만 아니라 엔지니어로서 현장 실무 적용력을 높일 수 있도록 최선을 다하였다.

본서는 대학에서 3학점 1학기나 2학점 2학기 정도에 강의할 수 있는 분량이 될 수 있도록 집필하였다.

그리고 각 장의 연습문제는 학생들의 과중한 부담을 줄일 수 있고, 본문의 내용이 충실히 응용될 수 있는 문제들을 엄선하여 선정하였으며, 학생들이 가능한 쉽게 이해하고 풀이할 수 있도록 문제의 난이도를 조절하였다.

내용이나 편집에 있어 오류가 없도록 최선을 다하였으나 오류나 착오가 있는 부분에 대해서는 저자에게 지적해주시기를 부탁하며 앞으로 꾸준히 수정, 보완해 나갈 것이다.

본서의 집필을 위한 실험과 원고 교정 등을 협조하여 준 유현승 박사, 박봉국, 이정한, 이해성 등과 한국항공대학 항공우주 구조 및 재료 실험실의 대학원생들과 본서의 편집과 삽화 및 교정 등을 맡아 준 인텔레인(주)의 강민영 사장, 전동익, 김형일, 박종승, 변상균과 표지 등의 디자인에 도움을 주신 극동대학교 조성근 교수님과 주식회사 디자인서울모형의 안경회 사장님께 감사드리며, 복두출판사 송광헌 사장님께 심심한 사의를 표하는 바이다.

끝으로, 평생을 묵묵히 곁에서 도와준 아내와 사랑하는 딸 지선, 지현, 막내 민재에게도 아빠의 사랑을 전한다. 끝으로 내 인생의 주인이신 하나님께 이 모든 영광을 돌린다.

2007. 9.

저자 김 두 만