A Study on the Optimum Thickness Distributions of Plate Structures with Different Essential Boundary Conditions

경계조건에 따른 판 구조물의 최적두께분포에 대한 연구

This paper provides the results of the investigation on the optimum thickness distribution of plate structures with different essential boundary conditions. In this study, the strain energy to be minimized is considered as the objective function and the initial volume of structures is used as the constraint function. The computer-aided geometric design (CAGD) such as Coon's patch representation is used to represent the thickness distribution of plates. A reliable degenerated shell finite element is adopted to calculate the accurate strain energy level of the plates. Robust optimization algorithms provided in the optimizer DOT are adopted to search the optimum thickness values during the optimization iteration. Finally, the square plate is used to find out the optimum thickness distribution of plates according to different essential boundary condition.

이 논문은 경계조건에 따른 판구조물의 최적두께분포 변화에 대한 연구결과를 기술하였다. 본 연구에서는 최소화하고자하는 변형에너지를 목적함수로 하고 구조물의 초기 부피 값을 제약조건으로 사용하였다. 판구조물의 두께분포를 표현하기 위하여 쿤이 개발한 조각 면을 이용하였다. 판의 변형에너지를 정확히 계산하기 위하여 퇴화 쉘 요소를 도입하였으며 반복계산을 통하여 최적의 두께분포를 검색하기 위하여 최적화검색기 DOT를 도입하였다. 마지막으로 경계조건에 따른 판의 최적두께 분포에 대한 정량적인 수치해석결과를 제공하기 위하여 정사각형 판을 최적화에 채용하고 그 결과를 자세히 기술하였다.