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기계공학과 편입 예상문제 평가A+최고예요

저는 2014년도 편입 부산대 기계공학부에 합격하였고, 편입을 준비하면서 개념정리를 했던 자료들을 편입을 준비하시는 분 또는 개념정리가 한번 필요하신 분을 위해 정리하였습니다.제가 정리한 것은 철저하게 개념위주로 정리한 것으로 편입 면접이나, 다시 한번 공부가 필요하신 분, 또는 수업의 참고자료로 사용하면 좋을 것 같습니다.모든 자료는 실제 수업을 중심으로 정리한 것으로 정의, 공식유도 위주로 정리 되어있습니다.판단은 여러분의 몫이지만 제가 이것을 정리함으로써 많은 도움이 되었다는 것을 알려드립니다.2014년 모두 건승하시길 바랍니다.재료역학1. 원형 봉을 비틀 때 모어 서클을 그려보아라. 분필이라면 어떻게 파손되겠는가? 엿가락이어도?분필은 취성재료이다. 따라서 정적하중 취성재료 파손이론인 Mohr 이론에 따라 최대 주응력이 발생하는 면에서 파손이 일어난다.원형 봉에 순수 비틀림만 가해지므로 주응력은 45도 기울어진 면에서 발생한다.엿가락의 경우 연성 재료이므로 정적하중 연성재료 파손이론인 Von Mises 이론에 따라 최대 전단응력이 발생하는 면에서 파손이 일어난다.따라서 구조물을 비트는 방향을 따라 파손이 일어난다.연성재료 파손이론Von Mises - 조합응력에서 발생하는 전단응력에 의한 최대전단변형 에너지가 한계에 도달할 때 파손이 일어난다는 이론. (가장 잘 맞음)재료의 전단변형 에너지가 인장시편의 전단변형에너지와 같아지면 파손이 일어난다는 이론으로 대표적 이론 Rankine, Tresca 이론보다 정확합니다.u _{d} = {1+ nu } over {3E} sigma _{Y} ^{2} =u _{d} = {1+ nu } over {3E} ( {( sigma _{1} - sigma _{2} ) ^{2} +( sigma _{2} - sigma _{3} ) ^{2} +( sigma _{3} - sigma _{1} ) ^{2}} over {2} )Tresca - 조합응력에서 발생하는 전단력이 단축 인장시 파손에 이르는 전단력과 그 크기가 같아질 때 파손이 일어 수 있는가? (내력과 외력 개념 이용)응력이란 재료가 하중을 받았을 때, 견디려고 하는 힘으로 즉, 내력을 뜻하고 압력은 외력을 뜻합니다.9. 응력 집중이란?급격하게 변형하는 부위에 하중이 가해지면 응력이 국부적으로 커지는 현상을 뜻합니다. 그부위의 모양에 따른 응력집중계수가 있는데 그것으로 그 곳의 응력을 구합니다.10. 피로 파괴란 무엇인가. S-N 곡선의 개략적으로 그리고 설명하라.피로파괴란 반복적인 하중으로 인해 인장강도보다 훨씬 낮은 응력에서 재료가 파괴되는 현상을 뜻합니다.11. 연성재료 단순 지지보에 분포 하중이 작용한다. SFD와 BMD를 그려라. 가해지는 전단응력, 굽힙응력 선도를 그리고 무엇을 기준으로 설계해야 하는지 설명하라.(평균값, 최대값 개념 사용해서)12. 안전계수란 무엇인가? 선진 기술에서 안전계수는 높겠는가 낮겠는가안전계수란 부재의 사용에서 허용되는 응력 허용응력과 그 부재의 항복응력의 비를 뜻합니다. S=`sigma_s over sigma_a. 따라서 허용응력 sigma _{a} = sigma_s over S 입니다. 즉, 한마디로 예상치 못한 응력 상승을 대비해 허용응력을 여유롭게 하기 위함입니다.그러므로 안전율을 높게 할수록 부재의 제작 시 비용이 많이 들어갑니다. 그러므로 선진기술에선 비용의 절감을 위하여 보다 정확한 설계로 안전계수는 낮습니다.열역학1. 엔탈피와 엔트로피 개념을 설명하라엔탈피의 정의 H = U +PV로 정압, 준평형 과정, 위치, 운동에너지를 무시했을 때,dE= delta Q- delta W -> dU= delta Q- delta W#deltaQ = dU+dW =dU+PdV#적분하면 rarrow_1 Q_2 = U_2 -U_1 +P(V_2 - V_1 )여기서 엔탈피 정의 H=U+PV로 위의 식은 rarrow _1 Q_2 =H_2 -H_1엔탈피는 정압, 준평형 과정에서 정의 되었지만 하나의 상태량으로 한번 계산한 값은 어떤 과정에서 쓰여도 상관없다. Point dependent엔트로피의 정의 클라우시우스가 다.2종 영구기관은 한마디로 열효율이 100%를 뜻합니다. 즉, 입력 열 Q_H 또는 일W가 손실 없이 출력 열기관 Q_H = W , 냉동기에서 Q_H = Q_L 일수 없습니다.이것은 Kelvin-Planck, Clausius 서술에 어긋납니다.3. 열역학 0~3법칙을 설명하라0 : 두 물체의 온도가 제 3의 물체의 온도와 같으면 두물체의 온도도 같다. 이것은 온도계의 원리입니다.1 : 에너지 보존법칙으로 에너지는 형태만 변할 뿐 생성되거나 소멸될 수 없습니다.2 : 모든 과정은 엔트로피가 증가하는 방향으로 일어난다입니다. 엔트로피가 증가하는 원인은 비가역성 때문입니다.3 : 절대온도 0도에서는 엔트로피가 0입니다.4. 열역학과 열전달 과목의 근본적인 차이점은?열역학이란 에너지와 엔트로피의 과학이고 열과 일, 그리고 이와 관련된 물질의 상태량을 다루는 과학으로 기관이 있을 때, 입력과 출력에 주 관심이 있습니다.열전달이란 제 생각으로는 유체역학과 관련성이 많아 보이고 열역학과 다르게 기관의 안에서 에너지 또는 열전달의 종류 전도, 대류, 복사를 통해 어떤 과정으로 출력이 나오는지 주 관심이 있습니다.5. 오토 사이클, 디젤 사이클, 랭킨 사이클, 브레이턴 사이클을 설명하라6. 질량 유동을 포함한 에너지 평형 방정식을 표현할 수 있는가?Q+ dot{m} (h _{i} + {v _{i} ^{2}} over {2} +gz _{i} )=W+ dot{m} (h _{e} + {v _{e} ^{2}} over {2} +gz _{e} )+m _{2} (u _{2} + {v _{2} ^{2}} over {2} +gz _{1} )-m _{1(u _{1}} + {v _{1} ^{2}} over {2} +gz)으로dE`=`deltaQ - deltaW +sum dotm_i e_i -sumdotm_e e_e +W_{flow i} -W_{flow out}열역학 제 1법칙에 유동에 관한 에너지를 포함시킨 것에서 왔습니다.9. 당신은 특허청 직원이다. 어떤 사람이 획기적으로 효율을 높였다고 {Partial t} int _{CV} ^{} {rho bdV+ int _{CS} ^{} {rho b(v BULLET n)dA}}입니다.여기서 물리량 B를 질량으로 하고 정상상태라면 질량보존의 법칙을 설명할 수 있고 물리량 B를 mv라고 하면 선형운동량 방정식, 거기서 r외적을 하면 운동량모멘트를 설명할 수 있습니다.3. 물고기가 일정한 속도로 물속을 헤엄치고 있다. 이 물고기에 가해지는 힘 5개를 표현하라.중력, 부력, 추력, 항력, 양력4. 나비에 스톡스 방정식을 쓰고 각 항이 의미하는 것을 설명하라. 이것은 어려운 이유는?rho ( {PARTIAL V} over {PARTIAL t} +u {PARTIAL V} over {PARTIAL x} +v {PARTIAL V} over {PARTIAL y} +z {PARTIAL V} over {PARTIAL z} )=- NABLA P+ rho g+ mu ( {PARTIAL ^{2} u} over {PARTIAL x ^{2}} + {PARTIAL ^{2} v} over {PARTIAL y ^{2}} + {PARTIAL ^{2} w} over {PARTIAL z ^{2}} )이것은 F=ma에서 유도된 것으로 유체에서 흐름에서 압축성, 비압축성, 점성, 비점성, 마찰의 유무, 정상, 비정상, 유선을 따르든 말든 모든 상황에 적용 가능합니다.물론 고체에도 적용 가능합니다. 한마디로 모든 움직임에 적용 가능합니다.이것이 풀기 어려운 이유는 편미분에 nonlinear term까지 포함되어 있어 어렵고 모든 상황을 고려하기 때문에 어렵습니다. 그래서 가능한 모든 상황을 무시하고 해석을 합니다.6. 연속 방정식이란? 질량 보존 법칙을 유체 운동에 적용한 것연속방정식이란 유체 유동에서 질량 변화량은 유입질량 - 유출질량을 뜻합니다.7. 베르누이 방정식이란 어떻게 표현되는가? 이것을 사용할 조건은? 정상상태, 비압축성, 비점성(무마찰), 유선을 따라 흐를 것베르누이 방정식 P + 1 over 2 rho v^2 +gammaz =c로 속도 경계층에 대해서 설명하라. 왜 발달하는지, 속도 분포는 어떻게 되는지. 언제 층류에서 난류로 바뀌는지속도경계층 먼저 대표적 무차원수 Re를 들어 설명하자면 Re는 관성과 점성의 비율입니다. Re수가 작다는 것은 관성에 비해 점성의 영향이 커서 속도 경계층이 커집니다. 그래서 평판의 앞, 위, 아래, 뒤 등 넓은 영역에 걸쳐 평판의 영향을 받습니다. 속도를 높여 Re가 커지면 점성의 영향이 미치는 영역이 작아집니다. Re수가 엄청 커지면 관성의 영향에 지배되고 후류영역을 제외하고 점성영향은 무시할 수 있습니다.즉 발달이유는 점성의 영향이 크냐 작냐에 따라 다르고, (속도분포 그림)11. 난류는 왜 발생하는가? 레이놀즈 넘버와 연관지어 설명하라우선 난류는 유동의 Re>4000일 때 난류라고 칭합니다. Re= rhoVD over mu인데 Re는 밀도 속도 유동관의 지름에 비례하고 점성계수에 반비례 합니다.13. 수두(head)의 단위는 무엇인가? 일반적인 에너지 단위와 일치하는가?수두란 압력의 정도를 길이단위 m로 표현한 것으로 에너지 단위와는 일치하지 않습니다.14. 비행기가 양력을 받는 원리를 베르누이 방정식을 사용하여 설명하라.날개의 위쪽면의 길이가 더 길어 유체의 속도가 더 빨라집니다. 속도가 빨라지면 베르누이방정식에 의해 압력은 낮아집니다. 그러므로 밑쪽 압력이 높아져 날개는 위로 힘을 받습니다. 그것이 양력입니다.15. 비행기는 고도가 높을 때 연료 소모가 적다. 왜 그런지 이유를 설명하라. 단점으로는 무엇이 있을 수 있겠는가고도가 높을수록 공기의 밀도가 낮아지고 비행기가 받는 압력도 낮아집니다.16. 덕트 유동에서 표면이 매우 매끄럽다. 일반적 관점에서 유동은 층류인가 난류인가, 어느 경우에 압력 손실이 크겠는가덕트유동, 우선 난류, 층류에서 압력손실마찰손실 - 무디차트에서 층류에서 마찰계수가 더 높습니다 - 마찰 증가18. 유체역학에서 가장 중요하다고 생각되는 무차원수를 아는대로 말하고 물리적 의미를 말하라.Re(rhoVD overmu) : 무차라.

공학/기술| 2014.02.24| 19페이지| 3,000원| 조회(3,219)

열역학, 편입, 기계공학, 역학, 유체역학, 재료역학, 동역학, 편입예상문제

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열역학 기본 개념 총정리

검사체적과 단위열역학은 에너지와 엔트로피의 과학이다.열역학은 열과 일, 그리고 이와 관련된 물질의 상태량을 다루는 과학열역학 시스템과 검사체적열역학 시스템은 연구 대상인 일정량의 물질을 포함하는 장치 또는 이러한 장치들의 조합검사체적질량은 변할 수 있지만 체적은 변하지 않는 계검사질량질량은 변하지 않고 체적은 변할 수 있는 계<중 략>분자관정에서의 에너지분자사이에 작용하는 힘에 대한 분자 위치 에너지개별적인 분자의 병진운동에 대한 운동에너지분자 및 원자의 구조와 힘에 의한 분자 내부 에너지전자 에너지회전 에너지진동 에너지

공학/기술| 2014.02.24| 35페이지| 4,000원| 조회(1,628)

엔트로피, 열역학, 엔탈피, 열역학정리, 열역학개념, 열역학정의

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유체역학 정리.

같은 시간동안 증발하는 분자수와 액체속으로 들어가는 기체분자수가 같아져 평형상태에 도달했을때 포화되었다 말하고 그때 증기가 액체 표면에 가하는 압력을 증기압이라 한다.표면장력같은 종류의 분자사이에 응집력과 서로다른 분자사이의 부착력 차이로 나타나는 현상예) 모세관 현상, 비누방울<중 략>기하학적 상사- 즉 단순히 모형은 원형의 크기만을 변화시킨 것. 주요길이 비들이 같다.역학적상사- 즉 파이항 들이 같다면 모형과 원형에서 힘들의 비도 같아야 한다.운동학적 상사- 기하학적 상사와 역학적 상사가 모두 갖추어지면 유정 전체에 걸쳐 유선의 형태가 같아지고 대응하는 속도비와 가속도 비도 일정해진다.

공학/기술| 2014.02.24| 31페이지| 5,000원| 조회(3,674)

개념, 유체역학, 베르누이, 양력, 항력, 유체역학개념, 유체역학정리, 유체역학기본

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대학물리학1 정리, 3장 벡터, 4장 이차원에서의 운동, 5장 운동의법칙, 6장 원운동과 뉴턴법칙의 응용, 7장 계의 에너지, 8장 에너지 보존, 9장 선운동량과 충돌,10장11장

입자가 일정한 속력으로 원주 위를 돌때 등속원운동이라 한다.이때 일정한 속력이다로 원운동할때에는 가속도가 존재한다속도는 벡터이고 원운동은 속력은 일정하지만 방향이 변하기 때문에 속도의 변화 유 > 가속도 유두 삼각형은 두변의 길이비가 같고 사잇각이 같으므로 닮음<중 략>관성기분틀에서 볼때, 외력이 없다면 정지해있는 물체는 정지상태를 유지하고 등속 직선운동을 하는 물체는 계쏙해서 그 운동상태를 유지한다.관성: 물체가 그 속도를 변화시키려는 시도를 거스르려고 하는 경향<중 략>마찰력: 물체가 어떤 표면위를 운동하거나 공기나 물과 같은 점성이 있는 매질속에서 운동할때 물체는 주위와의 상호작용 떄문에 운동하는데 저항을 받는데 이러한 저항이 마찰력이다.

공학/기술| 2014.02.24| 20페이지| 3,000원| 조회(603)

에너지보존, 회전운동, 물리, 일반물리, 운동량, 벡터, 뉴턴법칙, 운동의법칙, 계의에..

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