본 연구에서는 3절점 요소와 4절점 요소를 가지는 비등방성 절판 구조물의 처짐 해석을 수행한다. 절판 구조물을 해석할 때 4절점 요소뿐만 아니라 3절점 요소의 사용이 필요한 경우가 발생하게 된다 그러나 3절점 요소를 사용하는 것은 간단하지 않다. 그러므로 본 연구에서 사용한 3절점 요소는 4절점 요소에서 절점을 감소시키는 방법을 사용하여 계산 과정의 편의성과 3절점 요소의 사용으로 인한 복잡성을 피할 수 있다. 이러한 방법을 고차 전단변형이론에 적용하기 위하여 Lagrangian 보간함수만을 사용한다. 또한 해석과정의 편의성 및 정확성을 위하여 면내회전각 자유도를 도입한다. 특히 본 논문에서는 3절점 및 4절점 요소의 사용에 의한 비등방성 복합적층 절판 구조물의 거동 특성을 분석하며 이에 대한 영향을 다양한 매개변수를 통하여 상세히 규명하고자 한다.

Static performance was compared for the triangular plate elements through some numerical experiments. Four Kirchhoff elements and six Mindlin elements were selected for the comparison. Numerical tests were executed for the problems of rectangular plates with regular and distorted meshes, rhombic plates, circular plates and cantilever plates. Among the Kirchhoff 9 DOF elements, the discrete Kirchhoff theory element was the best. Element distortion and the aspect ratio were shown to have negligible effects on the displacement behaviour. The Specht's element resulted in better results than the Bergan's but it was sensitive to the aspect ratio. The element based on the hybrid stress method also resulted in good results but it assumed to be less reliable. Among the linear Mindlin elements, the discrete shear triangle was the best in view of reliability, accuracy and convergence. Since the thin plate behaviour of it was as good as the DKT element, it can be used effectively in the finite element code regardless of the thickness. As a quadratic Mindlin element, the MITC7 element resulted in best results in almost all cases considered. The results were at least as good as those of doubly refined meshes of linear elements.