A Study on the Iterative Solution Procedures for the Elasto-Plastic Large Deflection Analysis of Plates

판부재의 탄소성대변형 유한요소 해석문제에서의 수렴기법에 관한 고찰

In this study, a usefulness of the iterative solution procedures is reviewed for the elasto-plastic large deflection analysis of imperfect plates by finite element method. Three typical solution techniques such as simple incremental(SI) method, Newton-Raphson(NR) method and modified Newton-Raphson (mNR) method are compared. It is concluded that for thin plates which are given rise to the large deflection, iteration for the convergence of the unbalance force should be performed and in this case mNR method is more useful than NR method since the computing time of the former becomes to be a half of the latter, in which the accuracy of the result remains same. For thick plates or thin plates with large initial deflection, however, the use of SI method is quite better since the unbalance force may be negligible.

본 연구에서는 유한요소법에 의한 판부재의 탄소성대변형 거동해석시의 불평형력에 대한 수렴기법의 효율성에 대해 고찰해 보았다. 대상 수렴기법으로는 단순증분법(SI법), Newton-Raphson(NR)법과 수정 Newton-Raphson(mNR)법을 선정하였다. 이들 결과를 바탕으로, 큰 처짐이 발생하는 판에 대해서는 불평형력에 대한 수렴계산을 수행하여야 하며, 이 경우 mR법과 NR법은 같은 정도를 유지하면서도 계산시간은 mNR버과 NR법에 비해 약 1/2정도 절감되며, 큰 초기처짐이 존재하거나 두꺼운 판의 경우에는 불평형력이 상대적으로 크지 않기 때문에 SI법을 사용하는 것이 훨씬 유용하다는 것을 확인하였다.