Linear and Nonlinear Stability Analysis of Shells Using Degenerated Isoparametric Elements

등매개(等媒介) 변수요소(變數要素)를 이용한 쉘의 선형(線形) 및 비선형(非線形) 안정해석(安定解析)

The paper describes the analysis of large displacement problems including instability phenomena. The element used in this is a degenerated isoparametric shell element with eight nodes. Total Lagrangian formulation has been adopted in this study using Newton-Raphson iteration method with incremental load. The linear stability analyses performed usually for the initial position can be repeated at several advanced fundamental states on the non-linear buckling path. Thus a current estimate of the failure load is given. The numerical examples of a cylindrical panel under uniform load, simply supported plate under axial load, and clamped plate under uniform load are carried out. The examples applying degenerated isoparametric elements to bifurcation buckling and nonlinear collapse problems are also performed.

본(本) 연구(硏究)는 불안정(不安定)현상을 포함한 대변위(大變位)를 고려한 해석(解析)에 8절점(節點) 등매개(等媒介) 변수요소(變數要素)를 적용하여 그 요소(要素)의 우수성을 증명하고 있다. 여기서 채택하고 있는 비선형(非線形) 공식(公式)은 Total Lagrangian 공식(公式)이며, 해석(解析)방법은 하중증분(荷重增分)을 병행한 Newton-Raphson 방법을 이용했다. 안정해석(安定解析)을 수행할 경우 비선형(非線形) 경로(經路)를 따라 반복함으로써 최종 파괴하중을 매 순간 측청할 수 있도록 프로그램을 작성했다. 검증(檢證)을 위해 등분포(等分布) 하중(荷重)을 받는 원개형(圓箇形)쉘, 축(軸)하중을 받는 단순지지(單純支持)형 평판, 그리고 등분포(等分布) 하중(荷重)을 받는 고정된 평판 등과 같은 예제를 수행하여 이론해(理論解) 및 다른 결과(結果)들과 비교 분석했다.