POD 축소기법을 이용한 유연 다물체 보 구조물의 동역학적 해석

Abstract

유연 다물체 동역학 연구는 1970년대부터 활발히 연구가 진행되었다. 약 50년이라는 세월이 흘렀음에도 불구하고, 여전히 계산에 많은 전산 자원을 필요로 한다. 유연 다물체 동역학에서는 절대 좌표계와 상대 좌표계를 함께 사용하는 FFRF(Floating Frame Reference Formulation)가 가장 많이 사용된다. FFRF에서는 질량행렬을 구성하는 과정에서 원심력과 코리올리 힘이 나타난다. 반면에 절대절점 좌표계에서는 절대 절점 좌표만을 사용하기 때문에 이 힘들이 나타나지 않고 내력이 비선형으로 나타난다. 따라서 구조 비선형 방정식과 같은 모양을 만들 수 있고 일반적인 비선형 구조해석에 사용할 수 있는 축소기법들의 적용이 가능하다. 이에 본 논문에서는 모드 축소기법 중 하나인, POD(Proper Orthogonal Decomposition) 축소 기법을 이용하여 절대 절점 좌표계를 갖는 유연 다물체 동역학 문제에 적용했다. 절대 절점 좌표계로 이루어진 유연 다물체 동역학 문제에 POD 축소기법을 적용하여, 전체시스템에서 문제와 결과를 비교하여 그 효율을 검증하였다.