? 전단변경(剪斷變形)을 고려한 비대칭(非對稱) 박벽단면(薄壁斷面)보의 C⁰ 유한요소(有限要素)

A C⁰ Finite Element of Thin-Walled Open Beams Including Warping Shear Deformation

본(本) 논문(論文)에서는 구속(拘束)된 ? 비틂상태에 있는 비대칭(非對稱) 단면형상(斷面形狀)에 제한(制限)이 없는 박벽(薄壁) 단면(斷面)보의 유한요소해석(有限要素解析)을 위한 새로운 탄성강도(彈性强度) 매트릭스를 제안(提案)한다. 유도(誘導)된 요소(要素)는 휨과 ? 비틂에 의한 영향(影響)을 고려(考慮)한다. 순수 비틂 강성(剛性)의 임의적인 첨가(添加)를 제거하기 위하여 본(本) 연구(硏究)의 $C^0$ 유한요소(有限要素)에서는 직각좌표계(座標系)에 근거한 가상(假想)일을 사용하였다. 유도(誘導)된 블럭 매트릭스의 효율성(效率性)에 대하여 비교분석(比較分析)한다. 또한 두개의 다른 기준시스템의 변환(變換) 매트릭스를 소개(紹介)한다. 제시(提示)한 블럭 매트릭스를 검증(檢證)하기 위하여, 수치예제(數値例題)들을 통하여 본(本) 연구(硏究)에 대한 결과(結果)와 엄밀해(嚴密解) 또는 다른 연구자의 결과(結果)들과 비교검토(比較檢討)한다.

This paper presents a new stiffness matrix for the analysis of arbitrary thin-walled open beams in warp-restrained torsion. The element accounts for both flexural and warping torsional effects. To eliminate the ad hoc introduction of St. Venant stiffness in this $C^0$ element, the virtual work equation based on an orthogonal Cartesian coordinate system is used. The effectiveness of the derived block stiffness is addressed. The transformation matrix between two different reference systems is also shown. Numerical examples using the proposed matrix are compared with the classical solutions or other previous results in the literature.