이 논문은 곡선부재의 구조해석에서 수치미분의 적용에 관한 연구이다. 구조물 선형식의 미분은 구조물의 거동해석에서 반드시 필요한 수학적 계산 중의 하나이다. 구조물의 선형이 곡선인 경우에 미분식의 산출은 많은 노력과 시간을 필요로 한다. 이 연구에서는 곡선부재의 구조해석에서 미분구적(DQ)을 이용한 수치미분의 적용성을 검증하기 위하여 아치의 자유진동 문제를 택하였다. 미분구적을 이용하여 아치 곡률항의 미분값을 계산하고 이를 대수적으로 구한 정학한 값과 비교하였다. 이 연구에서 얻어진 곡률항을 이용하여 최종적으로 산출한 아치의 고유진동수는 문헌해와 매우 우수하게 근접하였다. 이러한 결과로부터 구조해석에서 미분구적을 이용한 수치미분의 적용성을 입증할 수 있었다.
This paper deals with the application of the numerical differentiation using the differential quadrature(DQ) in the curved member-like structural analysis. Derivative values of the geometry of structure are definitely needed for analyzing the structural behavior. For verifying the numerical differentiation using DQ, free vibration problems of arch are selected. Terms of curvature composed with the derivatives of arch geometry obtained herein are agreed quite well with exact values obtained explicitly. Natural frequencies subjected to terms of curvature obtained by DQ are agreed quite well with those in the literature. The numerical differentiation using DQ can be practically utilized in the structural analysis.
