Original Article
  • A Refined Dynamic Analysis of Rotating Composite Box-Beams
  • Sung Nam Jung, Seung Jo Kim
  • 회전운동을 하는 복합재료 상자형 보의 동적 거동해석
  • 정성남(정회원,전북대학교 우주항공공학과), 김승조(정회원,서울대학교 항공우주공학과)
Abstract
신장과 운동평면 내외의 굽힘 및 전단, 그리고 비틀림이 연성되어 나타나는 복합재료 상자형 보의 회전운동에 대한 비선형 평형방정식을 Hamilton의 에너지 정리에 입각하여 유한요소법을 이용하여 구성하였다. 상자형 보 단면을 구성하는 각 판에서의 전단응력 분포는 일반적으로 2차 이상의 함수 형태로 나타나며, 이를 효율적으로 고려하기 위하여 Timoshenko 보 가정과 더불어 등방성 재질에 대해서 해석적 접근 방식으로 얻은 전단보정 계수 해를 도입하여 문제해결을 도모하였으며, 상용구조해석 프로그램인 MSC/NASTRAN을 이용한 3차원 응력해석 결과로부터 전단보정계수 해를 계산하고 이를 등방성 재질의 결과와 비교하였다. 복합재료 적층조건 및 회전 각속도를 변화시키면서 복합재료 상자형 보에 대한 회전고유진동 해석을 수행한 결과 본 해석 결과는 실험 결과와도 잘 일치하고 있으며, 특히 반대칭 적층의 경우에 해의 정확도가 매우 높음을 보여주었다.

신장과 운동평면 내외의 굽힘 및 전단, 그리고 비틀림이 연성되어 나타나는 복합재료 상자형 보의 회전운동에 대한 비선형 평형방정식을 Hamilton의 에너지 정리에 입각하여 유한요소법을 이용하여 구성하였다. 상자형 보 단면을 구성하는 각 판에서의 전단응력 분포는 일반적으로 2차 이상의 함수 형태로 나타나며, 이를 효율적으로 고려하기 위하여 Timoshenko 보 가정과 더불어 등방성 재질에 대해서 해석적 접근 방식으로 얻은 전단보정 계수 해를 도입하여 문제해결을 도모하였으며, 상용구조해석 프로그램인 MSC/NASTRAN을 이용한 3차원 응력해석 결과로부터 전단보정계수 해를 계산하고 이를 등방성 재질의 결과와 비교하였다. 복합재료 적층조건 및 회전 각속도를 변화시키면서 복합재료 상자형 보에 대한 회전고유진동 해석을 수행한 결과 본 해석 결과는 실험 결과와도 잘 일치하고 있으며, 특히 반대칭 적층의 경우에 해의 정확도가 매우 높음을 보여주었다.

This Article

  • 1994; 7(4): 99-107

    Published on Aug 31, 1994