Undamped Forced Vibration Response of Curved Composite Panels using Enhanced Assumed Strain Finite Element-Direct Integration Method

추가변형률 유한요소-직접적분법을 이용한 복합적층 곡선패널의 비감쇠 강제진동응답

The composite shell element is developed for the solution of undamped forced vibration problem of composite curved panels. The finite element used in the current study is an 4-node enhanced assumed shell element with six degrees of freedom per node. The composite shell element is free of both shear and membrane locking phenomenon by using the enhanced assumed strain(EAS) method. A modification to the first-order shear deformation shell theory is proposed, which results in parabolic thorough-thickness distribution of the transverse shear strains and stresses. It eliminates the need for shear correction factors in the first order theory. Newmark's direct integration technique is used for carrying out the integration of the equation motion, to obtain the repones history. Parametric studies of curved composite panels are carried out for forced vibration analysis by geometrical shapes and by laminated composite; such as fiber orientation, stacking sequence.

복합적층 곡선패널의 비감쇠 강제진동문제를 해결하기 위한 쉘 요소를 제안하였다. 본 연구에서는 절점당 6개의 자유도를 갖는 4절점 EAS 쉘요소를 사용하였다. EAS 방법을 이용하여 전단잠김과 면내잠김 현상을 극복하였으며, 전단보정계수를 사용하지 않고 분포형상함수에 의해 두께방향에 따른 전단변형을 포물선으로 분포시킨 수정된 1차전단변형이론을 적용하였다. Newmark 직접적분법이 시간에 관한 운동방정식의 적분과 시간이력을 해결하기 위해 적용되었다. 곡선패널의 기하학적 조건과 화이버 보강각도 및 적층조건 등의 매개변수 변화에 따른 강제진동응답을 분석하였다.