Geometrically Nonlinear Analysis of Plates Subjected to Uniaxial Compression by Finite Strip Method

일축(一軸) 압축(壓縮)을 받는 판(板)의 유한대판법(有限帶板法)에 의한 기하학적(幾何學的) 비선형(非線型) 해석(解析)

For the finite deflection analysis of plates with initial deflections subjected to uniaxial compression, the formulation of incremental finite strip method is made and has been incorporated into a computer program. A new in plane displacement function varying along the load: direction has been derived from the out-of-plane displacement function by considering the curvature of a plate. Either incremental load type analysis or incremental displacement type analysis may be selected to solve incremental equibrium equations in the program. The following results have been obtained: 1. Incremental displacement type analysis is superior to incremental load type analysis in that the former converges more rapidly than the latter. 2. The finite strip method using the new displacement function gives as accurate results as analytical method and other finite element methods.

초기(初期)처짐을 가지는 평판(平板)이 일보면내압축하중(一輔面內壓縮荷重)을 받을 때의 거동을 살피기 위하여 새로운 변위함수(變位凾數)를 도입(導入)한 유한대판법(有限帶板法)을 정식화(正式化)하고, 이 이론(理論)에 따라 컴퓨터 프로그램을 편성(編成)하여 여러 경우에 대한 평판(平板)의 거동을 계산(計算)하고 이미 발표된 결과(結果)와 비교해 보았는데 그 요점은 다음과 같다. 1. Curvature effect를 고려하여 면외변위(面外變位)함수로부터 유도한 식을 참고로 하여 새로운 면내변위(面內變位) 함수를 가정하고 이것을 대판요소(帶板要素)의 변위(變位)함수로 사용한 유한대판법(有限帶板法)을 안식화(定式化)하였다. 2. 위에서 안식화(定式化)한 유한대판법(有限帶板法)에 따라 편성(編成)한 프로그램을 써서 수치해석한 결과 변위증분방식(變位增分方式)이 하중증분방식(荷重增分方式)보다 수렴이 빨랐다. 3. 일축압축(一軸壓縮)을 받는 평판(平板)을 여려 경우에 대해 위의방법으로 해석한 결과는 해석적(解析的) 방법(方法)이나 Crisfield(D)에 의(依)한 유한요소법(有限要素法)으로 얻어진 결과와 잘일치 하였다. 따라서 위의 방법은 평판의 비선형해석을 위한 하나의 유용한 방법으로 생각된다.