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三次元疲労き裂進展経路予測の高効率・高精度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19860056
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 船舶海洋工学
研究機関広島大学

研究代表者

田中 智行  広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20452609)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,115千円 (直接経費: 2,710千円、間接経費: 405千円)
2008年度: 1,755千円 (直接経費: 1,350千円、間接経費: 405千円)
2007年度: 1,360千円 (直接経費: 1,360千円)
キーワード破壊力学 / 有限要素法 / 疲労強度評価 / ウェーブレット / 数値解析 / 船体構造 / ウェーブレット関数 / eXtended Finite Element Method / 応力拡大係数
研究概要

昨年度は,複雑な耕構造物に対する解析モテルの作成が簡便であり,高精度なき裂解析を行うことができる数値解析法(Bスプラインウェーブレット有限要素法)に,拡張有限要素法(X-FEM:eXtended Element Method)で用いるエンリッチ関数を導入してき裂解析を行い,破壊力学パラメータの算出を行った.今年度は,以下の二つのことを目標に研究を遂行下.
(1)得られた破壊力学パラメータをもとに,き裂進展量,き裂進展方向の予測を行い,き裂進展シミュレーションを行うこと.
(2)き裂先端周りでの応力集中を高精度に表現するためにウェーブレット関数を用いて解析を行い,高精度に破壊力学パラメニタを算出すること.
これらの(1),(2)の課題に対して,プログラムの成を行い目標を達成することができた.これらの内容をまとめて,研究発表,学会発表を行った.
本研究での成果,特に(2)に関する成果は,著名な国際学会誌等においても発表されていない先進的な内容であり,国際的にも意義のある研究である.また,現在,三次元問題への拡張をすべくさらなる研究を進めている.本提案手法は,固定直交格子を用いて問題の離散化を行うことができる.また,き裂も従来型有限要素法で用いていたメッシュとは独立に表現できるため,船体構造部材のように複雑な構造物中に存在する疲労き裂の解析を簡便に行うことが期待される.

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] On the Linear Dependencies of Interpolation Functions in s-Version Finite Element Method2009

    • 著者名/発表者名
      Takanori Ooya, Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada
    • 雑誌名

      Journal of Computational Science and Technology 3-1

      ページ: 124-135

    • NAID

      130000105009

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウェーブレットガラーキン法を用いた破壊力学解析に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 藤久保昌彦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編(掲載決定) 75-751

    • NAID

      110007161324

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウェーブレットガラーキン法による応力集中問題の解析(第4報, 基底関数の一次独立性を判定するための前処理)2008

    • 著者名/発表者名
      田中智行, 岡田裕
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集A編 74-742

      ページ: 68-75

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Adaptive Wavelet Finite Element Method with High-Order B-splinle Basis Functions2008

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Bスプラインウェーブレットガラーキン法を用いたき裂解析に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      杉本祐一
    • 学会等名
      日本機械学会第46回中国四国支部総会・講演会
    • 発表場所
      広島県東広島市
    • 年月日
      2008-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] On fracture mechanics analysis using B-spline wavelet Galerkin method2008

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Shigenobu Okazawa, Masahiko Fuiikubo
    • 学会等名
      8th World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) and 5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS2008)
    • 発表場所
      ベネチア, イタリア
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of elastostatic crack problems using B-spline wavelet finite element method2008

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Shigenobu Okazawa, Masahiko Fuiikubo
    • 学会等名
      The Eighteenth (2008) International OFFSHORE AND POLAR ENGINEERING CONFERENCE
    • 発表場所
      バンクーバー, カナダ
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Crack growth analysis based on B-spline wavelet finite element method2008

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka, Hiroshi Okada, Shigenobu Okazawa, Masahiko Fuiikubo
    • 学会等名
      3^<rd> PAAMES (Pan Asian Association of Maritime Engineering Societies) and AMEC (Advanced Maritime Engineering Conference)
    • 発表場所
      千葉県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bスプラインウェーブレットガラーキン法を用いた破壊力学解析に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 藤久保昌彦
    • 学会等名
      第13回日本計算工学会講演会
    • 発表場所
      宮城県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bスプラインウェーブレットガラーキン法における基底関数の一次独立性を判定するための前処理2008

    • 著者名/発表者名
      田中智行, 岡田裕
    • 学会等名
      第13回日本計算工学会講演会
    • 発表場所
      宮城県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bスプラインウェーブレット有限要素法を用いたき裂進展解析に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      田中智行, 岡田裕, 岡澤重信, 藤久保昌彦
    • 学会等名
      平成20年度日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 発表場所
      長崎県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bスプラインウェーブレットガラーキン法を用いたき裂進展解析に関する研究2008

    • 著者名/発表者名
      田中智行, 岡田裕, 岡澤重信
    • 学会等名
      第21回日本機械学会計算力学講演会
    • 発表場所
      沖縄県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] On fracture mechanics analysis using B-spline wavelet finite element method2008

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences 2008 (ICCES'08)
    • 発表場所
      Honolulu, USA.
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] An Adaptive B-spline Wavelet Galerkin Method for the Analyses of Elastostatics2007

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Computational Methods 2007 (ICCM 2007)
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan.
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] An Adaptive Wavelet Finite Element Method with High-Order B-spline Basis Functions2007

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka
    • 学会等名
      10th International Conference on The Mechanical Behavior of Materials
    • 発表場所
      Busan, Korea.
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] An Adaptive B-spline Wavelet Galerkin Method for the Elastostatic Problems2007

    • 著者名/発表者名
      Satoyuki Tanaka
    • 学会等名
      9th US National Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      San Francisco, USA.
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Bスプラインウェープレット有限要素法を用いた構造強度解析に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      田中智行
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会西部支部秋季講演会
    • 発表場所
      愛媛県今治市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Bスプラインウェーブレット有限要素法を用いたき裂解析に関する研究2007

    • 著者名/発表者名
      田中智行
    • 学会等名
      日本機械学会第18回計算力学講演会講演会
    • 発表場所
      京都府京田辺市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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