본 연구에서는 고전적 고차전단변형이론(HSDT)을 이용한 복합재료 적층평판의 고정밀 응력해석기법을 소개한다. 혼합변분이론(Mixed variational theorem)을 통하여 횡방향 전단 변형에너지를 개선하였다. 가정된 횡방향 전단응력 성분들은 5 차 다항식을 갖는 지그재그 변위장으로부터 구하였으며, 변위 성분들은 고전적 고차전단변형이론의 변위장으로부터 얻어진다. 이 과정을 통하여 얻어진 변형 에너지를 본 연구에서는 EHSDTM3D 라고 명명하였다. 이 이론을 통해 복합재료 적층평판의 변위 및 응력분포를 예측함에 있어서 고전적 HSDT 와 같은 정도의 계산적 효율을 가지면서, 동시에 변위와 응력분포 예측의 정확도를 최소자승오차법에 기초한 응력 복원 과정을 적용함으로써 개선하였다. 계산된 결과는 고전적 HSDT, 3 차원 탄성해 등 이용 가능한 참고문헌의 결과들과 비교하였다.
In this paper, an efficient yet accurate stress analysis using a classical higher-order shear deformation theory(HSDT) is presented. The transverse shear strain energy is modified through the mixed variational theorem. The transverse shear stresses are taken from fifth-order polynomial-based zig-zag displacement field, and the classical HSDT displacement field is taken to increase the benefits of simple and straightforward calculation process. Resulting strain energy expressions are referred to as an enhanced higher-order shear deformation theory(EHSDTM3D). The developed EHSDTM3D preserves the same computational advantage of the classical HSDT while allowing for improved throughthe-thickness displacement and stress distributions through the recovery process that is based on the least square sense. Results obtained herein are compared to those of the classical HSDT, 3-D elasticity, and available data in literature.