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강성응축기법을 이용한 국부 비선형 정적 해석
Local Nonlinear Static Analysis via Static Condensation 원문보기

海洋環境安全學會誌 = Journal of the Korean society of marine environment & safety, v.27 no.1, 2021년, pp.193 - 200  

신한섭 (한국해양대학교 대학원) ,  오민한 (현대중공업 운항구조연구실) ,  부승환 (한국해양대학교 조선.해양시스템공학과)

초록
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본 연구에서는 국부 비선형 정적 해석을 효율적으로 수행하기 위하여 강성응축(Static condensation)을 활용한 해석기법을 제시하였다. 강성응축기법은 자유도 기반의 유한요소 모델 축소기법이며, 해석 모델을 관심 대상(Target) 부분과 응축되어 생략될(Omitted) 부분으로 구분한다. 본 연구에서는, 관심 대상 부분에는 비선형 영역, 생략될 부분에는 선형 영역으로 지정하였고, 선형 영역에 대응되는 강성 행렬 및 하중 벡터를 비선형 영역, 즉 관심 대상 부분으로 모두 응축하였다. 모델 응축 후에는 비선형 영역에 대한 강성 행렬 및 하중 벡터만으로 이루어진 축소 모델을 구성하였으며, 이 축소 모델만을 뉴턴-랩슨 반복(Newton-Raphson iteration)을 통해 갱신하여 효율적으로 비선형 해석을 수행하였다. 끝으로, 제안된 기법을 다양한 수치 예제에 적용하여 해석기법의 효율성과 신뢰성을 제시하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, an analysis technique using static condensation is proposed for an efficient local nonlinear static analysis. The static condensation method is a model reduction method based on the degrees of freedom, and the analysis model is divided into a target part and a condensed part to be omi...

주제어

참고문헌 (13)

  1. Bathe, K. J., E. N. Dvorkin, and M. Kojic(1984), On the Solutions of nonlinear finite element equations, Pineridge Press, pp. 289-299 

  2. Boo, S. H.(2019), Structural modal reanalysis using automated matrix permutation and substructuring, Structural Engineering and Mechanics, 69(1), pp. 105-120 

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  4. Boo, S. H., J. G. Kim, and P. S. Lee(2016), A simplified error estimator for the Craig-Bampton method and its application to error control, Comput. Struct., 164, pp. 53-62. 

  5. Craig, R. R. and M. C. C. Bampton(1968), Coupling of substructures for dynamic analysis, AIAA J., 6(7), pp. 1313-1319. 

  6. Craig, R. R. and A. L. Hale(1988), Block-Krylov component synthesis method for structural model reduction, AIAA Journal, 11(6), pp. 562-70. 

  7. Dvorkin, E. N. and K. J. Bathe(1984), A continuum mechanics based four-node shell element for general nonlinear analysis, Engineering with Computers, 1(1), pp. 77-88. 

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  10. MacNeal, R. H.(1971), Hybrid method of component mode synthesis, Comput. Struct., 1(4), 581-601. 

  11. O'Callanhan, J.(1989), A procedure for an improved reduced system (IRS) model, Proceedings of the 7th International Modal Analysis Conference, Las Vegas, USA, February. 

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  13. Xia, Y. and R. Lin(2004), A new iterative order reduction (IOR) method for eigensolutions of large structures, Int. J. Numer. Meth. Eng., 59, 153-172. 

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