A Study on the Ooptimization of the Stiffened Cylindrical Shell

보강원통셀의 최적구조설계에 관한 연구

The minimum weight design for the simply supported orthogonally stiffened cylindrical shell subjected to axial compression is studied by a mathematical programming. A smeared-out method is used for the computation of buckling load in the optimization process and optimization is accomplished by a gradient projection method. Maximum eight design variables and twenty-one inequality constraints considering the buckling, stress and geometric restraints are used. The three stringer types are considered as the optimization models : (1) rectangular stringer (2) I-stringer (3) T-stringer. Two design examples are compared with those in the other studies and the results demonstrate the validity of the present study. From the calculation the design with T-stringer can be more efficient than the one with rectangular or I-stringer.

본 연구에서는 축방향 압축력을 받는 단순지지 직교보강원통셸을 구배투영법 (Gradient Projection Method)으로 최적화 하였으며, 이 과정에서 좌굴해석은 확산법 (Smeared-Out Method)으로 수행하였다. 사용한 설계변수는 최대 8개이고, 고려한 제한조건은 좌굴, 응력 및 기하학적 제한조건으로 전체 21개이다.본 연구에서 적용한 설계예는 사각형, I형 및 T형 보강재를 갖는 원통셸이다. 사각형 및 I형의 경우는 기존의 연구결과와 비교하여 본 해석의 유용성 및 정밀도를 입증하고 보강재의 형태에 따른 효율성도 아울러 검토하고자 한다.