A Study on Optimum Shape Finding of Shell-Typed Structures

쉘형 구조물의 최적곡면 탐색에 관한 연구

Shell-typed structures can make resistance to external forces efficiently, and have merits to construct the large-span structures with thin thickness. This merits are highly depending on the shape of structure. Therefore designers want to the optimum shape, but it is not so easy to find the shape. So far there are many schemes to find more optimum shape, and those methods have their own characteristics. In this study, the authors introduce a relatively easy approach to find optimum shape by the finite element method considering geometric nonlinearity. We are finding the optimum shape of a shell-typed structure using line elements, and compared the results by various analytic models.

쉘형 구조물은 외력에 대해 효과적으로 저항할 수 있어, 두께를 얇게하면서 대공간 구조물을 만들 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점은 구조형태에 크게 의존한다. 그러므로 많은 설계자들은 최적 형태를 설계에 반영하고자 하지만, 이는 간단치 않다. 지금까지 보다 최적의 형태를 얻기 위한 많은 기법들이 발표되어 왔고, 이들은 각각 장단점을 나타낸다. 본 논문에서는 최적의 곡면을 얻기 위해 기하학적 비선형을 고려한 유한요소법을 이용한 비교적 간단한 방법을 제안한다. 이러한 방법을 이용하여 다양한 쉘형 곡면에 적용하여 최적곡면을 얻고, 이를 비교한다.