Abstract
This paper presents the p-convergent coupling element on the basis of the ESSE(equivalent single layer shell element) and the PLLE(partial-linear layerwise element) to analyze laminated composite plates. The ESSE is formulated by the degenerated shell theory, on the other hand, the assumption of the PLLE is piecewise linear variation of the in-plane displacement and a constant value of lateral displacement across the thickness. The proposed finite element model is based on p-convergence approach. The integrals of Legendre polynomials and Gauss-Lobatto technique are chosen to interpolate displacement fields and to implement numerical quadrature, respectively. This study has been focused on the verification of p-convergent element. For this purpose, various finite element multiple models associated with the combination of ESSE and PLLE elements are tested to show numerical stability. The simple examples such as a cantilever beam subjected vertical load and a plate with tension are adopted to evaluate the performance of proposed element.
이 논문에서는 복합재료 적층판 해석을 위해 등가단층요소와 부분-선형 층별 적층요소를 서로 연계시킨 결합요소를 제안하였다. 등가단층요소는 퇴화 쉘요소에 의해 정식화되었으며, 반면에 부분-선형 층별요소의 경우 면내변위는 부분적 선형변화로, 두께방향으로의 면외변위는 일정하다고 가정하였다. 제안된 유한요소모델은 p-수렴방식에 기초를 두고 있다. 변위장 보간을 위해 적분형 르장드르 다항식이, 수치적분을 수행하기 위해서는 가우스-로바토 적분을 각각 채택하였다. 이 연구에서는 주로 p-수렴 결합요소의 검증을 위해 다양한 형태의 유한요소 다중모델에 대해 안정된 수치해석값을 보여주는 지에 초점을 두었다. 채택한 예제는 정해를 쉽게 알고 있는 단순한 문제로 인장력을 받는 평판 또는 연직하중을 받는 캔틸레버보에 적용하여 제안된 요소의 성능을 평가하였다.
