Journal of Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회 논문집)

Korean Society of Steel Construction (한국강구조학회)
권호 표지

Static and Dynamic Optimal Shapes of Both Clamped Columns with Constant Volume

일정체적 양단고정 기둥의 정·동적 최적형상

  • 이병구 (원광대학교 토목환경공학과) ;
  • 김석기 (단국대학교 토목환경공학과)
  • Received : 2006.09.08
  • Accepted : 2007.01.22
  • Published : 2007.02.27
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Abstract

This paper deals with the static and dynamic optimal shapes of both clamped columns with constant volume. The parabolic taper with the regular polygon cross-section is considered, whose material volume and column length are held constant. Numerical methods are developed for solving natural frequencies and buckling loads of columns subjected to an axial compressive load. Differential equations governing the free vibrations of such column are derived. The Runge-Kutta method is used to integrate the differential equations, and the Regula-Falsi method is used to determine natural frequencies and buckling loads, respectively. From the numerical results, dynamic stability regions, dynamic optimal shapes and configurations of strongest columns are presented in figures and tables.

이 논문은 일정체적 양단고정 기둥의 정 동적 최적형상에 관한 연구이다. 기둥의 단면은 정다각형이며, 단면깊이는 포물선으로 변화하는 변단면이다. 축방향 압축하중이 작용하는 기둥의 고유진동수 및 좌굴하중을 산정하는 수치해석 기법을 개발하였다. 그러한 기둥의 자유진동을 지배하는 미분방정식을 유도하고 Runge-Kutta법과 Regula-Falsi법을 이용하여 고유진동수를 산정하였다. 수치해석의 결과로부터 얻어진 하중-고유진동수 사이의 관계를 이용하여 기둥의 좌굴하중을 산정하였다. 기둥의 변수연구를 통하여 동적 안정영역, 동적 최적형상 및 최강기둥의 형상을 산출하였다.

Keywords

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