초록
본 논문에서는 중복근을 갖는 구조물에 대한 효율적이고 수치적으로 안정한 고유치해석 방법을 제안하였다. 제안방법은 널리 알려진 쉬프트를 갖는 부분공간 반복법을 개선한 방법이다. 쉬프트를 갖는 부분공간 방법의 주된 단점은 특이성 문제 때문에 어떤 고유치에 근접한 쉬프트를 사용할 수 없어서 수렴성이 저하될 가능성이 있다는 점이다. 본 논문에서는 부가조건식을 이용하여 위와 같은 특이성 문제를 수렴성의 저하없이 해결하였다. 이 방법은 쉬프트가 어떤 단일 고유치 또는 중복 고유치와 같은 경우일지라도 항상 비특이성인 성질을 갖고 있다. 이것은 제안방법의 중요한 특성중의 하나이다. 제안방법의 비특이성은 해석적으로 증명되었다. 제안방법의 수렴성은 쉬프트를 갖는 부분공간 반복법의 수렴성과 거의 같고, 두 방법의 연산횟수는 구하고자 하는 고유치의 개수가 많은 경우에 거의 같다. 제안방법의 효율성을 증명하기 위하여, 두개의 수치예제를 고려하였다.
An efficient and numerically stable eigensolution method for structures with multiple natural frequencies is presented. The proposed method is developed by improving the well-known subspace iteration method with shift. A major difficulty of the subspace iteration method with shift is that because of singularity problem, a shift close to an eigenvalue can not be used, resulting in slower convergence. In this paper, the above singularity problem has been solved by introducing side conditions without sacrifice of convergence. The proposed method is always nonsingular even if a shift is on a distinct eigenvalue or multiple ones. This is one of the significant characteristics of the proposed method. The nonsingularity is proved analytically. The convergence of the proposed method is at least equal to that of the subspace iteration method with shift, and the operation counts of above two methods are almost the same when a large number of eigenpairs are required. To show the effectiveness of the proposed method, two numerical examples are considered.
