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문제 정의
- 본 연구에서는 선형이론을 바탕으로 한 설계 최적화 이후에 나타나는 공간구조물의 후좌굴 거동 변화에 대하여 조사하고 그 결과를 기술하였다. 최적화 문제 정의에 따른 공간구조물의 성능개선은 사용자가 원하는 목적함수와 제약조건을 충분히 만족하게 되지만 본 연구를 통하여 도출한 정량적인 수치해석 결과를 보면 최적화 전과 최적화 후에 나타나는 후 .
- 특히 선형이론을 바탕으로 최적화된 공간구조물이 나타내는 좌굴거동의 변화에 대하여 케이스 구조물을 분석하고 그 결과를 정량적으로 제시하고자 한다. 본 연구에서는 이러한 목적을 성취하기 위해서 설계최적화기 법을 이용하여 도출한 최적부재패턴을 가지는 얕은 아치형 2차원 트러스와 돔 구조물에서 나타나는 후좌굴 거동의 변화를 분석하고 이러한 현상과 관련한 잠재적 문제점이 최적설계과정에 고려되어야 함을 증명하려고 한다. 다시 말하면 본 연구에서는 설계최적화를 통하여 도출된 최적부재패턴을 가지는 공간구조물의 후좌굴 거동의 변화에 대한 검증 절차의 중요성을 경험하고 향후 공간구조의 설계 최적화에 이러한 검증과정이 반드시 고려되어야 함을 수치해석을 통해 정량적으로 제시한다.
- 본 연구에서는 최적 설계된 공간구조물의 후 좌굴 거동에 대한 분석을 위하여 먼저 공간구조물의 최적화를 수행하였다. 최적화를 위한 목적함수로는 공간구조물의 건설에 사용된 부재의 전체중량을 사용하고 각 부재에서 발생하는 응력과 절점에서 발생하는 변위가 허용치를 초과하지 않는 제약조건을 채택하였다.
- 본 연구에서는 최적화 전과 최적화 후에 나타나는 후 좌굴거동의 변화를 알아보기 위하여 제 4절에서 기술한 통합비선형해석기법을 이용하여 후 좌굴해석을 수행하고 그 결과를와에 각각 도시하였다.
- 본 연구의 목적은 공간구조물의 설계과정에 최적화 기술이 점차적으로 일반화되고 시스템화 되어 가는데 있어 반드시 필요한 주의와 관심을 불러 일으키는데 있다. 특히 선형이론을 바탕으로 최적화된 공간구조물이 나타내는 좌굴거동의 변화에 대하여 케이스 구조물을 분석하고 그 결과를 정량적으로 제시하고자 한다.
- 수행하였다. 최적화를 위한 목적함수로는 공간구조물의 건설에 사용된 부재의 전체중량을 사용하고 각 부재에서 발생하는 응력과 절점에서 발생하는 변위가 허용치를 초과하지 않는 제약조건을 채택하였다. 따라서 본 연구에서는 설계최적화문제를 다음과 같이 정의하였다.
- 있다. 특히 선형이론을 바탕으로 최적화된 공간구조물이 나타내는 좌굴거동의 변화에 대하여 케이스 구조물을 분석하고 그 결과를 정량적으로 제시하고자 한다. 본 연구에서는 이러한 목적을 성취하기 위해서 설계최적화기 법을 이용하여 도출한 최적부재패턴을 가지는 얕은 아치형 2차원 트러스와 돔 구조물에서 나타나는 후좌굴 거동의 변화를 분석하고 이러한 현상과 관련한 잠재적 문제점이 최적설계과정에 고려되어야 함을 증명하려고 한다.
가설 설정
- . 단면의 수직방향으로 발생하는 응력은 일정하다.
- . 트러스단면의 수직인 방향으로만 응력이 발생할 수 있다.
- 먼저 제 2절에서 기술한 최적화 기법을 이용하여 아치형 트러스의 크기최적화를 수행하였다. 반응해 석에 사용된 탄성계수 &=203400001\%廿이고 질량은 p* =7.85t/ 그리고 하중은 절점 10번에 집중하중에 가하였다. 본 예제에서는 트러스의 중량을 목적함수로 채택하였고 부재의 응력은 인장영역은 600N/cn/그리고 압축영역 50N/cE를 넘지 못하게 하였으며 트러스의 최상부의 절점 10번에서 발생하는 변위가 ±2.
- 돔에 작용하는 하중은 두 가지 이다: ① 돔의 중앙정점에 수직방향으로 가해지는 500 kN의 집중하중, ② 각 절점에 500 kN의 절점 하중이가 해지는 등분포하중 (LC2). 해석과 최적화를 위하여 돔은 총 141개의 절점과 385개의 부재로 이산화 하였으며 돔의 가장자리의 절점들은 고정되어 있는 것으로 가정하였다.
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