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저널정보
한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제28권 제5호
발행연도
2015.1
수록면
441 - 450 (10page)

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In this paper we perform a linearized buckling analysis using the Kirchhoff plate theory and the von Karman nonlinear strain-displacement relation. Design sensitivity analysis(DSA) expressions for plane elasticity and buckling problems are derived with respect to Young’s modulus and thickness. Using the design sensitivity, we can formulate the topology optimization method for minimizing the compliance and maximizing eigenvalues. We develop a topology optimization method applicable to plate buckling problems using the prestress for buckling analysis. Since the prestress is needed to assemble the stress matrix for buckling problem using the von Karman nonlinear strain, we introduced out-of-plane motion. The design variables are parameterized into normalized bulk material densities. The objective functions are the minimum compliance and the maximum eigenvalues and the constraint is the allowable volume. Through several numerical examples, the developed DSA method is verified to yield very accurate sensitivity results compared with the finite difference ones and the topology optimization yields physically meaningful results.
#설계민감도 해석 #고유치 문제 #좌굴해석 #프리스트레스 #위상최적설계 #design sensitivity analysis #eigenvalue #buckling analysis #prestress #topology optimization

목차

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참고문헌 (12)

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Bendsøe, M.P. / 1988 / Generating Optimal Topologies in Structural Design using a Homogenization Method / Comput. Methods Appl. Mech. & Eng. 71 (2) : 197 ~ 224 google schola Cook, R.D. / 1989 / Concepts and Applications of Finite Element Analysis / John Wiley & Sons, Inc : 784 ~ google schola Ha, Y.D. / 2002 / Topology Optimization of Structural Frame in Human Powered Vessel / Proceeding of the Annual Autumn Meeting-SNAK google schola Haug, E.J. / 1986 / Design Sensitivity Analysis of Structural System / Academic Press : 38 ~ google schola Irving, H.S. / 1985 / Energy and Finite Element Method in Structural Mechanics / Hemisphere Publishing Company : 776 ~ google schola

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