Journal of Korean Association for Spatial Structures (한국공간구조학회논문집)

Korean Association for Spatial Structures (한국공간구조학회)
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A Study on the Dynamic Instability Characteristics of Latticed Domes Under Sinusoidal Excitations

정현파 하중을 받는 래티스 돔 구조물의 동적 구조불안정 특성에 관한 연구

  • Received : 2012.03.15
  • Accepted : 2012.06.11
  • Published : 2012.06.15
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Abstract

Few paper deal with the dynamic bucking under the load with periodic characteristics, and the behavior under periodic excitation is expected the different behavior against STEP excitation. A space frame structure has high stiffness with a structure resisting external forces in steric conformation. According to many structural conditions, structural stability problems in the space frame are determined and considered very important. This study seeks to understand the space frame collapse mechanism using the 2-free nodes truss model in order to examine static structural instability characteristics of the latticed dome. According to geometrical shape, the star dome, parallel lamella dome and three way grid dome were selected as models. The models were examined for characteristics of instability behavior according to rise-span ratio(${\mu}$) and shape imperfection.

주기성을 가진 하중하에서의 거동은 스텝하중하에서의 거동과는 다른 거동을 보일 것이라 예상된다. 본 연구에서는 기하학적 형태에 따른 래티스 돔 구조물을 정현파 하중에서의 동적구조불안정 특성을 알아본다. 대공간 구조시스템의 하나인 스페이스 프레임 구조는 종횡의 부재가 3차원적으로 연결되어 입체적으로 외부 힘에 저항하는 구조로써 높은 강성을 갖는다. 또한 균등한 응력 분담이 가능하도록 설계되는 스페이스 프레임 고유의 역학적 특성에 기인하여 경량화가 가능하다. 스페이스 프레임의 구조안정문제는 구조물의 여러 가지 조건에 따라 결정되고 매우 중요한 사항이다. 따라서 기하학적 형태에 따라 Star Dome, Parallel Lamella Dome, 3-Way Grid Dome을 모델로 선택하여 라이즈-스팬(${\mu}$)비 및 형상불완전에 따른 불안정 거동 특성을 알아본다. 전체적으로 래티스 돔 구조물은 비감쇠 보다 감쇠를 도입한 경우 동적 좌굴하중에 대한 효율이 높아짐을 알 수 있다.

Keywords

References

  1. Koning,c., andTaub,J., "Impact buckling of thin bars in the elastic range hinged at both ends," Luftfahrtforschung, 10, 2, 1933, 55-64(translated as NACA TM 748 in 1934)
  2. Stoker,J.J, "On the stability of mechanical systems," Commun, Pure Appl. Math. VIll, 1955, 133-142.
  3. Suhara,J., "Snapping of shallow spherical shells under static and dynamic loadings," ASRL TR 76-4, Aeroelastic and Structures Research Laboratory, Cambrige, Mass., June 1960.
  4. Budiansky,B., and Roth,R.S., "Axisymmetric dynamic buckling of clamped shallow spherical shells," Collected Papers on Instability of Shells Structures, NASA TND-1510, Washington, D.c., 1962, 597-606.
  5. Simitses,G.J., "Dynamic snap-through buckling og shallow spherical caps." Proc. Seventh AIAA/ASME Structures an Materials conference, Cocoa Beach, Fla., April 1966, 112-124.
  6. Humphreys,J.S., "Dynamic buckling og shallow spherical shells under shock loading," AIAA J., 3, 1, 1965, 33-39. https://doi.org/10.2514/3.2784
  7. Lock,M.H., Okubo,S., and Whitter,J.S., "Experiments on the snapping of a shallow dome under a step pressure load," AIAA J., 6, 7, 1968, 1320-1326. https://doi.org/10.2514/3.4742
  8. 金勝德, "偏平構造物の動的安定に關する硏究," 東京大學 大學院, 博士學位論文, 1990.
  9. Kim, S. D., Tanami, T. and Hangai, Y. "Direct and indirect snapping behaviors of shallow truss models," Bull. ERS, No.23, 1990, pp.73-86
  10. Kim, S.D., "On The Characteristic of Indirect Snapping of Shell-Like Structures," The 9th Asian Pacific Conference on Shell and Spatial Structures, 2009, Nagoya, Japan, pp.5-6.
  11. 김두리, 김남석, 김승덕 "위상곡면 특성에 의한 얄은 EP 쉘 구조물의 동적불안정 거동 분석," 한국공간구조학회 춘계학술발표회 논문집, 제6권 제1호, 2009, pp.7-12
  12. 김두리, "스페이스 트러스 구조물의 동적좌굴 특성에 관한 연구," 세명대학교 대학원, 석사학위논문, 2010
  13. 김승덕, 김두리, "스템 하중을 받는 얄은 EP쉘 구조물의 비선형 연속응답 스펙트럼에 의한 불안정 특성," 한국공간구조학회지, Vol. 9, No. 5 2010, pp.119-126.
  14. 김승덕, 김두리, "정현파 하중을 받는 EP(Elliptic Paraboliodal)쉘 구조물의 동적 불안정 특성 분석," 한국공간구조학회지, Vol. 9, No. 5 2010, pp.127-134.