경사 종동력을 받는 변단면 기하 비선형 캔틸레버 기둥의 수치해석
Geometrical Non-linear Analyses of Tapered Cantilever Column Subjected to Sub-tangential Follower Force
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초록
이 연구는 자유단에 경사 종동력을 받는 변단면 기하 비선형 캔틸레버 기둥의 수치해석에 관한 연구이다. 기둥의 단면은 휨 강성이 부재축을 따라 함수적으로 변화하는 변단면으로 선택하였다. 이러한 기둥의 정확탄성곡선을 지배하는 미분방정식을 대변형 이론을 이용하여 유도하였다. 이 미분방정식은 자유단 수직변위, 수평변위 및 회전각의 3개의 미지변수를 갖는다. 이 미분방정식을 반복법으로 수치해석하여 기둥의 미지변수와 정확탄성곡선을 산정하였다. 이 연구의 이론을 검증하기 위하여 실험실 규모의 실험을 실행하였다.
Abstract
This paper deals with geometrical non-linear analyses of the tapered cantilever column subjected to the sub-tangential follower force at the free end. Cross-sections of the column whose flexural rigidities are functionally varied with the axial coordinate. The differential equations governing the elastica of such column are derived on the basis of the large deformation theory. These differential equations have three unknown parameters of the vertical and horizontal deflections and rotation at the free end. These differential equations are numerically solved by the iteration technique for obtaining three unknowns and elastica of the deformed column. For validating theories developed herein, laboratory scaled experiments are conducted.
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