재귀 분석법을 이용한 고차의 I보 해석 기법 (Higher-Order I-Section Beam Analysis Using Recursive Analysis)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 47권 / 9호 / 701 ~ 720페이지
· 저자명 : 최수민

초록

굽힘 하중을 받는 I보의 끝단 효과를 포함한 변위/ 응력 분포를 일차원 고차 보 해석으로 예측하기 위해서는 다수의 단면 변형 모드가 요구된다. 본 논문은 이러한 모드들을 원하는 만큼 무수히 많이 유도할 수 있는 I보에 관한 재귀 분석법을 새롭게 구축하였다. I보 단면을 보 / 쉘 요소로 모델링 후 수치적으로 모드들을 도출하는 기존 연구들과 달리, 제안하는 재귀 분석법은 해석적으로 모드들을 유도한다. 따라서 유도된 모드의 형상함수들이 I보 단면 치수에 무관하게 적용 가능한 닫힌 형태(closed-form)로 기술되는 특징을 지닌다. 또한 재귀 분석법을 통해 유도되는 형상함수간의 재귀적 관계는 기존에 구축되지 못했던 I보에 관한 고차 보 이론의 명시적 응력-힘 관계를 제공한다. 제안하는 재귀 분석법의 유효성은 I보의 변위 / 응력 분포들을 해석하는 다양한 예제들을 통해 검증하였다.

영어초록

To predict the responses of I-section beams (that is, displacements and stresses) under bending loads including end effects, a one-dimensional higher-order beam analysis requires numerous cross-sectional deformation modes. In this study, we establish a new recursive analysis method for I-section beams that can provide as many sectional deformation modes as required. In contrast to earlier studies that calculate the modes numerically by discretizing the cross-section using beam / shell elements, the proposed method derives the modes analytically. Hence, the shape functions of the resulting modes are written in closed form and are thus available irrespective of the crosssectional dimensions of the I-section beams. Additionally, the resulting recursive relations between sectional shape functions allow us to establish explicit stress-generalized force relations applicable for higher-order I-section beam analysis. To check the validity of the proposed method, several examples of interpreting displacements and stresses of I-section beams are considered.

참고자료

· 없음