비선형 보유한 요소의 계산효율 개선과 방향벡터의 변화에 따른 민감도해석 = Improvement of nonlinear isoparametric beam finite element and sensitivity analysis for the director vector variations
저자
조성욱 (중앙대학교 기계설계학과)
발행기관
학술지명
생산공학연구소 논문집(Journal of The Research Institute of Production Engineering)
권호사항
발행연도
1993
작성언어
Korean
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
1-25(25쪽)
제공처
비선형 해석에서의 계산효율을 높이기 위하여 isoparametric보 유한요소에서 두께방향으로 이론적분법을 사용하는 수식화방법을 연구하였다. 사용한 isoparametric보 요소는 3차원 요소로부터 붕궤를 하여 구성하였으며 이 과정에서 Timoshenko의 보에 관한 기하학적 조건을 사용하였다. 비틀림 하중에 의한 뒤틀림 변형을 수식화에서 고려하였다. 새로운 수식화에 의한 보 요소는 수치 실험 결과 계산시간을 현격히 감소시킬 수 있음을 확인할 수 있었다. 수식화에 사용한 방향 벡터에 관한 해의 정확도를 검증하기 위하여 각 절점에서의 방향 벡터의 변화에 따른 해의 민감도를 계산하여 방향 벡터의 영향도를 검토하였다. 새로운 수식화의 효율을 확인하기 위한 예제문제의 해석 결과를 추가하였다.
For the computational efficiency in nonlinear analysis, new formulation using analytical integration through the thickness in isoparametric beam element is presented. The isoparametric beam finite element model is constructed from the 3-D solid element by degeneration using the Timoshenko beam kinematics. Warping displacement caused by torsional load is also considered in the formulation. Using the new formulation, significant computation time reduction in element formulation can be achieved. A sensitivity analysis is also performed to determine the effect of the director vector variations through the thickness. Example problems are given to show the efficiency of new formulation.
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