구형 충격을 받는 필름 코팅된 유리 시스템의 거동을 개발한 유한 요소 프로그램에 의하여 연 구하고자 한다. 충격 거동을 예측하기 위하여 Sun의 higher order beam theory와 Kurapati의 generalized power law와 연계한 새롭고 효과적인 동적 유한 요소법을 제안한다. 필름 코팅된 유리 시 스템과 모놀리식 유리에 대하여 접촉력, 변형량, 운동에너지, 속도 및 응력 등을 계산한 후 결과를 비교 검토하여 코팅 시스템의 필름이 충격 손상을 방지하고 충격 저항이 우수하다는 것을 정성적 및 정량적으로 규명하였다.

계가 혼돈거동을 나타낼 경우에는 변수들의 미소변화에 의해서도 계가 전혀 다른 거동을 나타낼 수 있기 때문에 비선형계의 설계 및 해석시에는 이를 고려해야 한다. 따라서 본 연구에서는 구형 쉘의 중앙에 충격하중이 수직방향으로 작용하는 경우, 쉘의 기하학적 비선형성과 재료적 비선형성으로부터 기인되는 혼돈거동을 해석하였다. 쉘의 탄소성거동을 유한요소법을 이용하여 구한 후 계의 거동을 변위-시간이력, 프앙카레 맵, phase diagram등의 표준적인 방법들을 이용하여 쉘의 혼돈거동을 규명하였다. 해석결과, 계는 혼돈거동을 나타내었으나 탄소성보의 경우와는 달리 초기조건의 미소변화에 대한 극도의 민감도는 나타나지 않았으며 시간에 대한 쉘의 거동특성도 크게 변하지 않았다. 프앙카레 맵은 한정된 영역에 결쳐서 점들이 분포되었기 때문에 계의 거동이 혼돈거동임을 보여 주고 있지만 혼돈계의 프앙카레 맵에서 나타나는 기하학적 구조는 나타나지 않았다. 에너지선도를 이용하여 쉘이 하중의 작용방향 또는 반대방향으로 불규칙적으로 snap-through되는 원인을 규명하였다.