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영어

Purpose: This study attempts at analyzing mechanical response of functionally graded material (FGM) plates in bending. An accurate and effective numerical approach based on isogeometric analysis (IGA) combined with higher-order shear deformation plate theory to predict the nonlinear flexural behavior is developed. Method: A higher-order shear deformation theory(HSDT) which accounts for the geometric nonlinearity in the von Karman sense is presented and used to derive the equilibrium and governing equations for FGM plate in bending. The nonlinear equations are solved by the modified Newton-Raphson iterative technique. Result: The volume fraction, plate length-to-thickness ratio and boundary condition have signifiant effects on the nonlinear flexural behavior of FGM plates. Conclusion: The proposed IGA method can be used as an accurate and effective numerical tool for analyzing the mechanical responses of FGM plates in flexure.

한국어

연구목적: 본 연구에서는 고차전단변형이론을 적용한 등기하해석 방법을 이용하여 기능경사복합재 판 의 휨에 의한 역학적 거동을 해석하고자 하였다. 연구방법: 기능경사복합재 판의 역학적 거동을 보다 더 정확하게 해석하기 위해서 전단보정계수를 도입할 필요가 없는 기하학적 비선형을 고려한 고차전단변 형이론을 이용하여 휨을 받는 기능경사복합재 판의 평형방정식과 지배방정식을 도출하였으며, 등기하 해석방법에 의한 수정된 Newton-Raphson 반복법을 이용하여 방정식들을 풀었다. 연구결과: 판의 용적 비, 길이-두께 비 및 경계조건은 기능경사복합재 판의 휨 거동에 상당한 영향을 미치는 것을 알 수 있었 다. 결론: 제안된 등기하해석 방법은 휨을 받는 기능경사복합재 판의 역학적 거동을 해석하는데 있어 정 확하고 효과적인 수치해석 방법임을 확인하였다.