모드해석법을 이용한 Timoshenko보의 진동해석

초록

모드해석법(modal analysis method)은 구조물의 진동을 해석하는 방법의 하나로써 문헌에 잘 알려져 있다. 모드해석법을 적용하기 위해서는 대상 구조물에 대한 고유진동수와 모드 형상과 같은 기본 정보가 정확하게 주어져야 한다. 그러나, 보에 대한 모델 가운데 가장 널리 사용되고 있는 Timoshenko보 모델의 경우, 고유진동수와 모드형상에 정보가 매우 제한적인 경우에만 문헌에서 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 단순지지 경계조건을 갖는 Timoshenko보 모델에 대한 고유진동수와 모드형상을 전 주파수영역에 대하여 유도하고, Timoshenko보의 임의의 위치에 충격하중이 가해진 경우에 대한 진동응답을 해석적으로 유도하였다. 또한, Timoshenko보의 진동응답과 파동전파 특성에 다른 유형의 모드형상이 미치는 기여도를 분석 고찰하였다.