불일치 절점을 가지는 경우의 축약된 모델을 이용한 구조물 동특성 변경법

Abstract

구조물 동특성 변경법은 기저 구조물의 동특성을 향상시키기 위해 부가 기저물을 더하거나 제거함으로써 기저 구조물을 최적으로 수정하기 위해 널리 이용되는 기법이다. 여기에는 그루빙 기법이나 구조물의 일부분의 물성치를 변화시키는 방법도 있다. 본 논문에서는 1차 고유 진동수를 증가시키기 위해 쉘 구조물에 보강재를 붙이는 것을 초점으로 한다. 목적은 보강재의 확장되고 매끄러운 배치를 얻는 것이다. 빔 보강재를 이용하는 SDM에 관한 이전의 연구들은 직선 빔들을 이용하는데 초점을 맞춘다. 그래서 그들은 오직 직선 배치만을 얻을 수 있다. 그러한 문제를 해결하기 위하여 야마자끼에 의해 제시된 성장과 분기를 하는 나무 모델에 기반을 둔 수정된 나무 모델을 제시할 것이다. 그리고 국부 라그랑지 승수를 이용하여 쉘 구조물과 빔 보강재 사이의 불일치 문제를 포함할 것이다. 불일치된 구조물들이 서로 국부 라그랑지 승수를 이용하여 결합될 때, 구조물들의 요소 재생성이 필요하지 않아서 계산 시간을 줄일 수 있다. 그러나 최적화 과정중 반복적인 고유치 재해석으로 계산 시간이 많다는 문제가 있다. 그러한 고유치 해석에 드는 계산 시간을 줄이기 위하여 수정된 나무 모델에 CMS를 적용할 것이다. CMS는 각각의 구성 모델을 묘사하기 위햐 이용되는 모우드 수의 축약을 통해 운동 방정식에서의 축약된 차수를 이루기 위해 축약된 구성 모델을 이용한다. 운동방정식의 차수가 줄어들더라도 동특성에서의 높은 수준의 정확성을 유지할 수 있다. 불일치 문제와 CMS를 고려한 수정된 나무 모델은 비대칭 경계조건을 가지는 사각 평판과 L자 형상의 평판에 대하여 모의 실험이 수행되고 그 성능이 증명될 것이다. 또한, 수정된 나무 모델은 비교적 간단한 3차원 구조물인 에어컨 실외기에 적용될 것이다.