구조 공학에서의 고유치 문제는 좌굴해석, 진동해석 등 여러분야에 응용되고 있다. 일반적으로 구조물의 좌굴강도 해석에 사용되는 대부분의 변수들은 불확실성을 내포하고 있으므로 확률론적 해석을 수행해야 하지만, 구조물의 좌굴 신뢰성 해석을 위한 극한상태 방정식은 확률변수의 함수로 명확히 표현되지 않으므로 확률 유한 요소법의 사용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 직접미분법에 의해 정식화된 확률 유한요소법을 사용하여 고유치 문제의 신뢰성 해석방법을 정식화 하고, 이를 바탕으로 좌굴 신뢰성 해석을 수행하였으며, 결과의 타당성을 검증하기 위하여 Crude Monte Carlo Method 및 이 방법의 단점을 대폭 보완한 Importance Sampling Method를 사용하였다. 본 논문에 의해 좌굴 신뢰성 해석 방법이 정립됨으로서 신뢰성에 기초한 최적 설계를 수행하는 경우, 시스템 파괴확률로서 소성 파괴확률과 더불어 좌굴 파괴확률의 고려가 가능해졌다.

The analysis method calculating the mean and standard deviation for the eigenvalue of complicated structures in which the limit state equation is implicitly expressed is formulated and applied to the buckling analysis by combining probabilistic finite element method with direct differential method which is a kind of sensitivity analysis technique. Also, the probability of buckling failure is calculated by combining classical reliability techniques such a MVFOSM and AFOSM. As random variables external load, elastic modulus, sectional moment of inertia and member length are chosen and Parkinson's iteration algorithm in AFOSM is used. The accuracy of the results by this study is verified by comparing the results with the crude Monte Carlo simulation and Importance Sampling Method. Through the case study of some structures the important aspects of buckling reliability analysis are discussed.

• 양영순(서울대학교 조선공학과) | Yang Young Soon
• 김지호(서울대학교 조선공학과) | Kim Ji Ho