Abstract
Choi et al./sup 1)/ presented the total Lagrangian formulation based upon the degenerated shell element. Geometrically correct formulation is developed by updating the direction of normal vectors and taking into account the second order rotation terms in the incremental displacement field. Assumed strain concept is adopted in order to overcome the shear locking phenomena and to eliminate the spurious zero energy mode. In this paper, for the ultimate strength analysis of stiffened shell structures considering effects of residual stresses, the return mapping algorithm based on the consistent elasto-plastic tangent modulus is applied to anisotropic shell structures. In addition, the load/displacement incremental scheme is adopted for non-linear F.E. analysis. Based on such methodology, the computer program is developed and numerical examples to demonstrate the accuracy and the effectiveness of the proposed shell element are presented and compared with the results in literatures.
최 등/sup 1)/은 total lagrangian formulation에 근거한 증분 평형방정식을 적용하고, 강도행렬 산정시 회전각의 2차항을 포함시켜 기하학적 비선형 해석시 해의 수렴성을 향상시켰다. 또한 등매개 쉘 유한요소의 단점인 전단구속 현상과 제로 에너지 모드가 발생하는 문제를 극복하기 위하여 가정 변형률장을 적용하여 보강된 판 및 쉘 구조의 비선형 해석법을 개발하였다. 본 연구에서는 잔류응력을 고려한 쉘구조의 극한강도 해석을 수행하기 위하여, 대변형거동과 함께 소성붕괴거동을 추적할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 잔류응력을 고려한 증분평형방정식에 return mapping algorithm을 이용한 탄소성 해석법을 결합시켜서 보강된 판 및 쉘구조의 극한거동을 파악한다. 수치해석 예제를 통하여 본 연구에서 제시된 유한요소 및 비선형 해석 알고리즘에 대한 효율성 및 적용성을 확인하였다.
