Development of an Inverse Analysis Method to Estimate Boundary Loads from Measured Displacements Using POD-based Reduced Order Models

본 논문에서는 탄성체의 경계면에 작용하는 하중을 일부 영역의 측정 변위로부터 구하기 위하여 POD(proper orthogonal decomposition) 기반의 역문제 해석 기법을 제안하였다. 다양한 훈련 하중들에 대한 구조해석의 변위들을 사용하여 축소 POD 벡터들을 구축하여 변위장을 표현하고, 새로운 하중에 대한 일부 영역의 측정 변위를 사용하여 부여된 하중을 POD 벡터를 사용하여 구하는 역문제 수식화를 개발하였다. 단순한 구조물에 대하여 역문제를 해석한 결과, 측정 위치가 하중면에 가까울수록 평가된 하중의 오차가 감소하였으며 POD 모드 수가 과도하지 않게 증가할 때 오차가 안정적으로 줄어드는 경향을 보였다. 본 연구에서 제안하는 역문제 해석 방법은 안정적으로 측정 변위로부터 경계하중을 구할 수 있으며 미지의 하중 예측과 잔류응력 등을 평가하는 데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.