변두께를 갖는 두꺼운 반구형 쉘과 반구형체의 3차원적진동해석

Three-Dimensional Vibration Analysis ofSolid and Hollow Hemispheres Having Varying Thickness

초록

임의의 경계조건과 변두께를 갖는 축대칭 반구형 쉘과 반구형체의 진동수와 모우드형상을 결정하는 3차원적 해석법이 소개 되었다. 수학적으로 2차원적인 전통적인 쉘이론과는 달리 본 연구의 해석법은 3차원 동적 탄성방정식을 사용하였다. 자오선방향 (), 법선방향(), 원주방향()으로의 변위성분인 , , 는 시간에 대해서는 정현적으로, 에 대해서는 주기적으로, 와방향에 대해서는 대수다항식으로 표현될 수 있다. 축대칭 반구형 쉘의 변형률 에너지와 운동 에너지를 정식화하고, 리츠법으로 고유치문제를 계산하였다. 진동수의 최소화과정을 통해 엄밀해의 상위 경계치 진동수를 구하였으며, 이 때, 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 자오선방향으로 선형적으로 쉘 두께가 변하는 반구형 쉘과 반구형체의 3차원적 진동수를 최초로 계산하였으며, 축방향으로 난 조그만 원추형 구멍이 진동수에 미치는 영향도 분석하였다. 상두께와 자유경계조건을 갖는 두꺼운 축대칭 반구형 쉘에 대한 3차원적 리츠해와 3차원적 유한요소법에 의한 진동수를 서로 비교하였다.

키워드

vibration; three-dimensional analysis; hemispherical shell; solid hemisphere; thick shell; variable thickness; ritz method; 진동; 3차원 해석; 반구형 쉘; 반구형체; 두꺼운 쉘; 변두께; 리츠법; vibration; three-dimensional analysis; hemispherical shell; solid hemisphere; thick shell; variable thickness; ritz method
제목
변두께를 갖는 두꺼운 반구형 쉘과 반구형체의 3차원적진동해석
제목 (타언어)
Three-Dimensional Vibration Analysis ofSolid and Hollow Hemispheres Having Varying Thickness
저자
심현주; 장경호; 강재훈
발행일
2003
저널명
한국전산구조공학회논문집
권
16
호
2
페이지
197 ~ 206