Analysis of Dynamic Instability Characteristic of EP Shell Structures under Sinusoidal Excitations

정현파 하중을 받는 EP(Elliptic Paraboliodal)쉘 구조물의 동적 불안정 특성 분석

The dynamic instability for snapping phenomena has been studied by many researchers. Few paper deal with the dynamic bucking under the load with periodic characteristics, and the behavior under periodic excitation is expected the different behavior against STEP excitation. We investigate the fundamental mechanisms of dynamic instability when shallow EP(Elliptic Paraboliodal) shell of two degree of freedom are subjected to sinusoidal excitation with direct snapping and indirect snapping. By using Newmark-$\beta$ method, we can get the nonlinear response, and characteristics of the dynamic instability through the running response spectrum by FFT(fast Fourier Transform) and attractors are compared in the phase plane. Dynamic buckling loads are strongly influenced by the relationships between the natural frequency of structures and the dominant frequency of incident excitations.

동적 불안정 좌굴현상에 관한 연구는 다소 발표되고 있으나 주기성을 가진 히중하에서의 동적 좌굴을 다룬 연구는 그리 많지 않은 편이다. 주기성을 가진 하중하에서의 거동은 스텝 하중하에서 거동과는 다르리라 예상된다. 본 논문에서는 동적 불안정의 기본 메커니즘을 파악하기 위하여 2자유도의 얕은 EP(Elliptic Paraboliodal)쉘이 정현파 하중을 받았을 때의 직접좌굴과 간접좌굴 현상을 조사한다. Newma가-$\beta$법에 의한 수치적분을 이용하여 비선형 운동 방정식의 변위응답을 구하고 얻어진 비선형 변위응답으로 위상곡면선의 끌개를 비교하고, FFT(Fast Fourier Transform)에 의한 연속 응답 스펙트럼을 구해 동적 불안정 특성에 관해서 분석한다. 그 결과 동적 좌굴하중은 구조물의 고유주기와 외력 탁월진동수와의 관계에 크게 영향을 받는다.