Geometric Non-linear Analysis of Plane Frame Structures subjected to Conservative and Non-conservative Forces

보존력(保存力) 및 비보존력(非保存力)을 받는 평면(平面)뼈대 구조물(構造物)의 기하적(幾何的) 비선형(非線形) 해석(解析)

A solution strategy for geometric non-linear analysis for the plane frame structures subjected to conservative and non-conservative forces is presented. By making efficient combination of the load incremental method and the displacement incremental method, this strategy can find postbuckling configuration such as snap-through and turning-back phenomena which cannot be easily found by the conventional load and displacement incrementation scheme. In the case of the analysis of the framed structure subjected to circulatory non-conservative forces, the total tangent stiffness matrix becomes unsymmetric and when calculating the incremental load and unbalanced load vector components, the direction change of the non-conservative forces is considered. Several example problems to demonstrate the feasibility of the present strategy, over ranges of deformation that are well beyond those likly to occur in practical framed structures, are given and discussed.

보존력(保存力) 및 비보존력(非保存力)을 받는 평면(平面) 뼈대 구조물(構造物)의 기하적(幾何的) 비선형(非線形) 거동(擧動)을 파악하기 위하여 기존의 하중증분법(荷重增分法)과 변위증분법(變位增分法)을 효율적으로 결합시킨 기하적(幾何的)인 비선형(非線形) 유한요소법(有限要素法)을 제시한다. 본(本) 논문(論文)에서 제안한 알고리즘은 보존력(保存力)뿐만 아니라 비보존력(非保存力)을 받는 경우에도 평면(平面) 뼈대의 Snap-Through, Turning-Back과 같은 강한 비선형(非線形) 거동(擧動)을 추적할 수 있다. 여러가지 예제(例題)들을 통하여 다른 문헌(文獻)들의 결과(結果)와 본(本) 연구(硏究)에 의한 결과(結果)를 비교 분석하므로써 제시된 이론(理論)의 정당성(正當性)을 입증(立證)한다.