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문제 정의
- 그러나 서두에서 언급한 바와 같이, 국내 도로포장 구조 설계 방법론의 개발에 있어서 역학적 해석 정보의 이용이 필수적인 단계로 진행됨에 따라 도로 포장 구조 해석을 위한 전용코드의 개발은 시급하다. 이에 본 연구의 저자들은 도로포장 구조해석 전용 코드를 개발하였으며 이를 보고하고자 한다.
- KICTPAVE는 C++ 컴퓨터 프로그램 언어를 사용하여 개발하였으며, 아스팔트 포장에 적용 가능한 축대칭 점탄성 문제의 시간 이력 해석이 가능한 해석코드이다. 본 논문에서는 KICTPAVE에 구현된 축대칭 점탄성 유한요소 해석 정식화 방법과 개발된 코드의 수치적 검정과정을 기술한다.
가설 설정
- 아스팔트 도로포장은 사용되는 재료의 낮은 강성으로 인해 포장 구조체에 가해지는 하중영역 근처의 변형이 매우 크며, 그 변형이 하중영역에서 멀어짐에 따라 급격하게 줄어든다. 따라서, 하중이 가해지는 영역을 원형으로 가정하며, 하중 중심을 기준으로 축대칭을 이루는 여러 개의 층을 가지는 구조 문제로서 다룰 수 있다(Huang, 1993).
- 유한요소 해석에서 GMM을 이용하기 위해서는 Eq. (2)를 증분 형태의 식으로 변환해야 효율적이다. 짧은 시간 간격 동안 변형률의 선형적 증가를 가정한다면, Eq.
- 시간 이력 해석을 위해서, 시간 증분 사이에서 변형률이 선형으로 변한다는 가정을 바탕으로 다음과 같이 정식화하였다. 먼저, 시간 증분 시작 시점 ( )의 절점 변위벡터( )와 시간 간격 동안의 증분 절점 변위 벡터( )를 다음과 같이 정의한다.
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