Mindlin판 특성함수를 이용한 직사각형 후판의 진동해석

Vibration Analysis of Rectangular Thick Plates Using Mindlin Plate Characteristic Functions

직사각형 Mindlin판 유추계의 고유진동 및 동적응답의 해석에 대하여 종래의 방법들 보다 정확도 및 계산효율을 향상시킬 수 있는 방법을 추구하였다. Mindlin 판이론에 입각하여 탄성구속경계조건에 대해 정식화 하고, Timoshenko 보함수로부터 시작하는 Kantorovich 방법을 원용하여 Mindlin 판특성함수를 도출했다. 이 Mindlin판 특성함수에 기초하여 등방성후판 및 직교이방성후판에 대해서 반복적 Kantorovich 방법에 의해 고유해를 구하는 방법을 제시했다. 이 방법은 정확도 및 계산효율면에서 종래의 다른 근사해법보다 그 우월성이 인정되며, 특히 중복고유치를 갖는 경우 명확한 고유치 및 고유모드를 얻을 수 있다. 또 모드해석방법에 의한 동적응답계산에 있어서도 보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있다.

An iterative Kantorovich method is presented for the vibration analysis of rectangular isotopic and orthotropic thick plates. Mindlin plate characteristic functions are derived in general forms by the Kantorovich method initially starting with Timoshenko beam functions consistent with the boundary conditions of the plate. Through numerical calculations of natural pairs, i.e. natural frequencies and corresponding modes, and dynamic responses of appropriate models, it has been confirmed that the presented method is superior to the Rayleigh-Ritz analysis or the FEM analysis in accuracy and computational efficiency.