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문제 정의
- 본 기사에서는 삼각 메쉬 곡면의 측지선 탐색 방법과 건축구조물의 분야에서 측지선을 적용하여 응용하는 방법에 대해서 다루었다. 측지선의 탐색은 수정 서브플랜을 이용하여 계산하는 방법에 대해서 설명하였고, 응용 예제로는 곡면위의 케이블에 대해서 최단길이가 되는 경로의 탐색과 막 구조물의 재단도 작성에서 재봉선을 측지선으로 이용하여 경제성을 높인 예제에 대해서 설명하였다.
- 이와 같은 서브플랜을 이용한 방법에서도 삼각형요소의 조합 문제와, 이산화 절점 데이터에 대한 보정 등의 문제 또한 해결되어야만 했었고, 이로 인해서 다양한 서브플랜의 수정방법이 개발되었다. 본 기사에서는 삼각형 메쉬곡면의 수정서브플랜을 이용한 측지선 탐색방법을 설명하고 측지선을 이용하여 건축구조물에 적용할 수 있는 공학적 분야와 방법을 설명하도록 한다. 측지선의 건축구조물을 대상으로 한 공학적 적용을 설명하기 위해 곡면위의 케이블에 대한 모델과 막 곡면의 재단도에 대해서 다루도록 한다.
가설 설정
- 요소의 경계면을 따라 모델링된 케이블과 메쉬는 모두 670개의 절점과 1188개의 삼각형 요소로 구성되며, 삼각형 요소의 경계면을 따라 형성된 케이블은 <그림 10>에서 보는 바와 같이 배치되어 모두 70개의 케이블이 교차, 지지된다. 케이블은 표준 스트랜드 로프(Standard Strand rope)를 적용한 것으로 가정하며, 초기형상을 위해서 적용되는 내압은 196Pa, 형상해석 시 적용되는 초기장력은 날실(warp)방향과 씨실(fill)방향 모두 6.864kN/m로 적용된 모델이다. 여기서, 곡면위의 케이블은 형상을 지지하기 위해 내압에 상응하는 응력을 내부에 보유하고 있다.
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