The Orthotropic Plate Analysis of Stiffened Plataes with Open Ribs

An analysis program using orthotropic plate elements was developed to simplify the analysis of plates stiffened with open ribs and the orthotropic behavior of stiffened plates and the application of this program were evaluated using the sensitivity analysis and the parametric study. The inertial moment ratio, i.e., the ratio of the inertial moment of the rib to that of the plate was defined and the orthotropic behavior of stiffened plates corresponding to the inertial moment ratio was proved by the sensitivity analysis. To evaluate the application of this program, the parametric study for various types of stiffened plates was performed and then the maximum displacement of this study was compared to that of ABAQUS using isoparametric plate elements. The Results of this study agreed well with that of ABAQUS at the particular inertial moment ratio, that is proposed to the limit ratio of the orthotropic plate analysis and the correlative function between the error ratio and the inertial moment ratio was obtained. Therefore, the orthotropic plate analysis of stiffened plates with open ribs could have safe results over the limit ratio and also have good results simply by using the correlative function of this study.

개단면 리브를 갖는 보강판의 직교이방성 판 해석

본 연구에서는 개단면 리브를 갖는 보강판이 직교이방성 특성을 고려한 직교이방성 판 요소 프로그램을 개발하고, 여러가지 보강판에 대한 민감도 분석 및 매개변수 연구를 통하여 보강판의 직교이방성 거동 특성 및 본 프로그램의 적용성을 살펴보았다. 먼저 보강재만의 관성 모멘트를 강판만의 관성 모멘트로 나눈 값을 관성 모멘트 비라 정의하고, 여러가지 보강판에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 보강판의 직교이방성 거동을 규명하였다. 본 프로그램의 적용성을 살펴보기 위하여, 여러가지 보강판에 대한 매개변수 연구를 수행하고, 최대 처짐에 대한 결과를 등팡성 판 요소를 이용한 ABAQUS의 결과와 비교하였다. 비교 결과, 두 결과가 잘 일치하는 특정 모멘트 비를 직교이방성 판으로 해석할 수 있는 기준으로 제안하였으며, 두 결과 사이의 오차율을 관성 모멘트 비의 함수 식으로 표현하였다. 따라서, 개단면 리브로 보강된 판을 직교이방성 판으로 해석하기 위해서는 제안한 특정 관성 모멘트 비 이상의 값을 가져야 안전측의 결과를 얻으며, 또한 본 연구에서 제안한 상관 함수를 이용하여 결과를 보정하면 간편하게 타당한 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.