구조해석(構造解析)을 위한 Symbolic Manipulation Program

A Symbolic Manipulation Computer Program for Structural Analysis

기존(旣存) 범용 구조해석용(構造解析用) 프로그램들은 선택(選擇)된 역학적(力學的) 이론(理論), 계산(計算) algorithm등이 고정(固定)되어 있으므로 이용자(利用者)는 프로그램을 원하는 대로 control하기 어렵고 프로그램에 정의(定義)된 대로 data input만 준비(準備)한다. 이용자(利用者)가 계산과정(計算過程)을 control 할 수 있으며 원하는 역학적(力學的) 이론(理論) 및 계산(計算) algorithm등을 보완(補完)하여 이용(利用)할 수 있도록 한 구조해석용(構造解析用) 프로그램인 Symbolic Manipulation Program들이 개발(開發)되었으나 이들은 single domain 문제(問題) 해석용(解析用)이므로 대형(大型)콤퓨터가 필요(必要)하다. 본(本) 연구(硏究)에서는 substructure technique을 도입(導入)하여 구조물(構造物)을 multi domain으로 하여 중(中), 소형(小型)콤퓨터로도 해석(解析)할 수 있으며, matrix analysis 및 finite element analysis를 할 수 있도록 finite element characteristic arrays(Stiffness, Mass matrix)등을 계산(計算)하는 Element Subroutine 중 3D Beam element, Plate bending element 및 동력학계산(動力學計算)을 위한 Eigenvalue routine을 포함(包含)한 Symbolic Manipulation Program 개발(開發)이다. 이 프로그램의 구조(構造)는 module화(化)된 독립적(獨立的) 기능(機能)을 가진 processor 들로 구성(構成)되어 프로그램의 수정(修正), 첨가(添加), 삭제(削除)가 용이(容易)하며, Integrated Program Network(IPN) 개념중(槪念中) data base 방법(方法)으로 matrix form으로 된 data의 취급이 효율적(效率的)이다.

The general purpose programs are in their fixed algorithm and theory of mechanics which can not be altered without painful program modifications. Users are usually guided by user's manual for data input. The several symbolic manipulation programs for structural analysis are introduced recently. These programs allow users to include a wide class of solution algorithm and to specify, by means of some symbolic manipulation, a combination of analytical steps to suit a particular problem. As they can solve a single domain problem, a large computer is usually needed. The scope of this study is to develop an efficient symbolic manipulation program with space beam element, plate bending element and eigen value routines. The incorporated Substructure capability and generation capability of finite element characteristic arrays (e.g., stiffness matrix, mass matrix) enables users to analyse multidomain problem with small computer. The program consists of modulized independent processors, each having its own specific function and is easily modified, eliminated and added. The processors are efficiently handling data by the Data base approach which is the concept of integrated program network(IPN).