A Study on the Variation of Post Buckling Behaviour of 2-dimensional Shallow Arch Truss after Size Optimization

크기최적화 이후에 나타나는 2차원 얕은 아치 트러스의 후 좌굴 거동의 변화에 대한 연구

This paper investigates the variation of post-buckling behaviours of 2-dimensional shallow arch type truss after sizing optimization. The mathematical programming technique is used to produce the optimum member size of 2D arch truss against a central point load. Total weight of structure is considered as the objective function to be minimized and the displacement occurred at loading point and member stresses of truss are used as the constraint functions. The finite difference method is used to calculate the design sensitivity of objective function with respect to design variables. The postbuckling analysis carried out by using the geometrically nonlinear finite element analysis code ISADO-GN. It is found to be that there is a huge change of post-buckling behaviour between the initial structure and optimum structure. Numerical results can be used as useful information for future research of large spatial structures.

본 연구에서는 이산계열 대공간구조물의 크기최적화에 따른 후 좌굴거동의 변화에 대하여 조사하고 그 결과를 기술하였다. 본 연구에서는 35개의 부재를 가지는 얕은 아치형 2차원 공간트러스 구조물을 이용하여 연구를 수행하였다. 먼저 트러스의 최적의 부재 크기 패턴을 조사하기 위하여 수학적 프로그래밍 기법을 도입하였다. 이때 최소화해야하는 트러스의 전체 부재의 중량을 목적함수로 이용하고 하중이 가해지는 절점에서 발생하는 변위 값과 각 부재에서 발생하는 응력 값을 허용치 이하로 제한하는 제약조건으로 사용하였다. 크기최적화에서 도출된 트러스 구조물의 후좌굴 거동은 통합 비선형해석기법을 이용하여 조사 분석하였다. 본 연구에서 제시한 결과는 이산계열 대공간구조물의 설계에 기본 데이터로 유용하게 사용될 것으로 판단된다.