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문제 정의
- (Haftka고). Gundal, 1992; 최경국과 김남호, 2005) 본 연구에서는 이러한 효과적인 방법을 좌굴올 고려한 설계 문제에 적용하고자 한다. 지금까지 발견된 대부분의 연구는 모두 이산화 기반의 방법으로서 지배식을 이산화한 후 이늘을 미분하여 민감도 정보를 얻는 것이다.
- 본 연구에서는 2-D 및 3-D 탄성체에 관해 연속체 접근법에 기반하여 좌굴올 고려한 형상 DSA를 수행하는 방법을 개빌하였다. 이를 위해 임계하중(critical load)에 관한 민감도 공식을 유도하였고, 이를 형상변분 (shape variation)의 함수로 표현하였다.
- 또한 지금까지의 연구는 모두 형상이 아닌 치수를 설계변수로 고려하였으며, 헤석의 대상 역시 구조요소(structural element)라고 일컬어지는 보나 쉘 요소를 대상으로 하였다. 본 연구에서는 좌굴 문제에 대해, 구조요소가 아닌 연속체 구조물(continuum structure)을 대상으로, 그리고 치수가 아닌 형상을 고려하여, 설계 민감도해석을 수행하는 방법을 개발하였다.
- 본 연구에서는 탄성체의 좌굴하중에 대한 형상설계민감도 해석을 위한 방법을 제시하였다. 민감도 공식을 해석적으로 유도하였다.
- 다양한 2차원 및 3차원 예제에 대해 민감도를 계산하고 정확도를 검증함으로써 본 방법의 장점과 효용성을 입증하였다. 비록 좌굴문제는 연속요소 보다는 보나 쉘 같은 구조요소로 모델링 되는 문제에서 더 중요한 역할을 하고 있지만 본 연구에서는 탄성체 모델 즉 솔리드 요소가 구조요소 모델도 포함하여 모델링 할 수 있기 때문에 연속요소로 표현되는 탄성체를 대상으로 설계민감도 해석법을 제시하였다. 이는 실용적 면에서 볼 때 해석모델이 CAD 소프트웨어에서 수입되는 경우 대부분 3-D 솔리드이며, 이를 구조요소로 변화하기 위해서는 노력과 시간이 투입되어야 한다.
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