A study on the characteristic analysis of superposed leaf springs with geometric and material nonlinearities

기하학적. 재료적 비선형성을 갖는 중첩된 판 스프링의 특성해석에 관한 연구

A general analysis method is proposed for analysis of the superposed structures with geometric and material nonlinearities. It is presumed that no friction occurs between structures. It utilizes a shell element for the geometric and material nonlinearities and imposes various deformation constraints for the contact and interaction between structures. To show the reliability and effectiveness of this method, superposed cantilevers for which exact solutions can be obtained and holddown spring assemblies which are now used in PWR reactors are chosen as analysis models. The results of analyses were compared with exact solution in the case of cantilevers and with test results in the case of holddown spring assemblies. The analysis results obtained by this method showed good agreement with the reference values.

본 연구에서는 일반적인 셸 요소에 대해 von Mises의 항복조건에 입각한 탄소 성 구성방정식과 total Lagrangian식을 바탕으로한 비선형 해석이론에 Lagrange Mult- iplier식을 이용한 구속조건(constraints)을 도입하여, 중첩된 비선형 구조물이 갖고 있는 제반 비선형성을 고려할 수 있도록 수식화하였으며, 이를 엄밀해를 구할 수 있는 두개의 외팔보가 중첩된 경우에 적용하여 엄밀해와 비교하였으며, 또한 실제적으로 국 산 핵연료 집합체에 사용되는 각 홀드다운 스프링 집합체에 대한 특성 해석을 수행하 여 그 결과를 실험치와 비교하여 그 비교치가 근사함을 보임으로써 본 방법의 신뢰성 과 효용성을 보였다.