논문 : 기하학적 비선형해석을 이용한 비정형 막 구조물의 형상탐색과 인터페이스 기법
분야
공학 > 건축공학
저자
김지인 ( Jee In Kim ) , 나유미 ( Yoo Mi Na ) , 강주원 ( Joo Won Kang ) , 이재홍 ( Jae Hong Lee )
발행기관
한국공간구조학회
간행물정보
한국공간구조학회지 2012년, 제12권 제1호, 77~85페이지(총9페이지)
파일형식
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    국문초록
    막 구조물은 연성의 막에 초기 장력을 주고 외관의 강성을 늘림으로써 외부하중에 안정된 형태를 유지하는 구조물로 두께를 얇게 하여 대공간 구조에 많이 채택된다. 이러한 막 구조는 자유로운 곡선을 표현할 수 있는 특성이 있어, 구조적 형태의 선정은 매우 중요하다. 이에 본 논문에서는 넙스를 기저함수로 하는 비정형 곡면으로 형상을 표현하고, 최적의 곡면 형상 탐색을 위한 대변형 결과값 도출을 위해 기하학적 비선형을 고려한 유한요소해석법을 제안하였다. 또한, 형상 탐색 결과로 나타난 곡면의 형상 근사화의 최소화를 위해 유한 요소망으로 표현된 최종 형상을 다시 넙스로 구현하는 인터페이스 기법을 제안하여, 비정형 막 구조물의 최적 곡면을 표현하였다.
    영문초록
    The membrane structure maintains stable form by giving initial tension to ductile membrane and increasing the stiffness of exterior that is much adopted in the large span spatial structure by making its thickness thin. This kind of membrane structure has characteristic that can express free-form curve, so the selection of structural form is very important. So, this paper proposes the expression of free-form surface based on NURBS basis function and the finite element method considering geometrical nonlinearity for the deduction of large deformation result. Also, for minimizing the approximation of the surface that is derived from the form-finding result, the interface method that change finite element mesh to NURBS is proposed. So, the optimum surface of free-form membrane is derived.The membrane structure maintains stable form by giving initial tension to ductile membrane and increasing the stiffness of exterior that is much adopted in the large span spatial structure by making its thickness thin. This kind of membrane structure has characteristic that can express free-form curve, so the selection of structural form is very important. So, this paper proposes the expression of free-form surface based on NURBS basis function and the finite element method considering geometrical nonlinearity for the deduction of large deformation result. Also, for minimizing the approximation of the surface that is derived from the form-finding result, the interface method that change finite element mesh to NURBS is proposed. So, the optimum surface of free-form membrane is derived.
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