Thin-Walled Beam Model for Structural Analysis of SWATH

SWATH의 구조해석을 위한 Thin-Walled Beam 모델

This study is intended to develop an accurate and efficient, analytical thin-walled beam model, and to analyze overall behavior of SWATH ship under repeated overloads. SWATH ship is idealized to a simple thin-walled beam of channel type. An analytical beam model is formulated by the stress component with geometrically(fully) nonlinear thin-walled beam and treated numerically by the Finite Element Method. An efficient cyclic plasticity model is also included, suitable for material nonlinear behavior under complex loading conditions. The local stress distribution can be very exactly represented and the material yielding propagation, easily traced. In addition, the local treatment of the effect of shear deformation improves the representation of deformation and shear stress distribution along the section contour. It is desirable to use the analytical thin-walled beam at initial design stage, and is needed to improve the practical thin-walled beam model advancing the current approach.

정확하고 효율적인 해석적 박판보 모델을 개발하여 반복적인 과부하를 받고 있는 SWATH선의 전체적인 거동을 해석하고자 한다. SWATH선을 단순한 채널형 박판보로 이상화하고, 박판보 모델은 기하학적으로 완전한 비선형 보를 응력성분으로 정식화하여 유한요소법에 의해 수치해석적으로 처리한다. 또한 복잡한 하중상태하의 재료의 비선형 거동을 잘 나타낼 수 있는 효율적인 주기적 소성모델도 고려한다. 이 박판보 모델은 단면에서의 응력분포를 국부적으로 매우 정확하게 나타내고, 재료가 항복되어 가는 과정을 쉽게 추적할 수 있게 한다. 그리고 전단변형의 영향을 국부적으로 취급함으로서 변형과 전단응력의 분포를 보다 더 정확하게 나타낼 수 있다. 이와 같은 해석적 박판보 모델에 의한 초기 설계단계에서의 해석은 바람직하다고 생각되며, 이 연구방법을 좀 더 진전시켜 보다 현실적인 박판보 모델을 개발할 필요성이 있다.