A simulation system to predict performance of base-isolated rubber bearings with emphasis on energy absorption and heat balance

• Project/Area Number: 18760348
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: YOSHIDA Junji University of Yamanashi, 大学院医学工学総合研究部, 准教授 (90345695)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,820,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2008: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: 免震・制振構造 / ゴム / 積層ゴム支承 / 構成モデル / エネルギー吸収 / 熱伝導 / エネルギー吸収性能 / 免震 / 有限要素法 / 性能予測システム / ゴム材料 / 連成解析 / 性能予測 / メッシュフリー法 / 熱力学 / 有限ひずみ / 材料試験 / 温度・速度依存性

Research Abstract

本研究では、まず、数種類の配合が異なるゴムを対象として様々なひずみ・温度・振動数レベルでゴムの応力-ひずみ関係を把握する材料試験を行った。次にゴムのひずみ依存性をモデル化するための自由エネルギー関数の形と、振動数・温度依存性を柔軟に再現できる粘弾塑性モデルを組合せた構成モデルを提案した。次いで、本構成モデルを導入した積層ゴム支承の性能予測システムを開発した。最後に熱伝導問題との弱連成解析を行ったものの、現状では数値計算が不安定であり今後この点を改善していく必要がある。

Research Products

• [Journal Article] 有限要素モデルを用いた積層ゴム支承の回転限界の把握と設計式の構築 (2009)
  • Author(s): 柚木和徳, 吉田純司, 塩畑英俊, 今井隆, 杉山俊幸
  • Journal Title: 土木学会論文集A (印刷中)
  • NAID: 130004942776
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ゴム材料のためのOgdenモデルの近似計算法 (2008)
  • Author(s): 吉田純司、杉山俊幸
  • Journal Title: 土木学会論文集 A, Vol.64, No.2 Pages: 217-222
  • NAID: 130004467098
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 有限要素モデルを用いた積層ゴム支承の回転変形に関する設計式の構築 (2008)
  • Author(s): 柚木和徳、吉田純司、杉山俊幸、今井隆、西村貴明、田中弘紀
  • Journal Title: 第11回地震時保有耐力法に基づく橋梁等構造の耐震設計に関するシンポジウム講演論文集(土木学会) Pages: 217-224
• [Journal Article] ゴム材料のためのOgdenモデルの近似計算法 (2008)
  • Author(s): 吉田純司, 杉山俊幸
  • Journal Title: 土木学会論文集A Vol.64 Pages: 217-222
  • NAID: 130004467098
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ゴム材料のためのOgdenモデルの近似計算法 (2008)
  • Author(s): 吉田純司, 杉山俊幸
  • Journal Title: 土木学会論文集A Vol.64,No.2 Pages: 217-222
  • NAID: 130004467098
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ゴム材料のための超弾性 - 粘弾塑性ダメージモデル (2007)
  • Author(s): 吉田純司, 杉山俊幸
  • Journal Title: 第12回日本計算工学会 講演会 (発表予定)
• [Journal Article] 有限要素モデルを用いた積層ゴム支承の回転限界の把握と設計式の構築
  • Author(s): 柚木和徳、吉田純司、塩畑英俊、今井隆、杉山俊幸
  • Journal Title: 土木学会論文集 A, Vol.65, No.2, 2009(in press)
  • NAID: 130004942776
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 防振用ゴム材料を対象とした力学特性のひずみ・振動数依存性の把握とそのモデル化(第14回計算工学講演会論文集) (2009)
  • Author(s): 柚木和徳、吉田純司、杉山俊幸
  • Organizer: 第14回計算工学講演会
  • Year and Date: 2009-05-13
• [Presentation] 有限要素モデルを用いた積層ゴム支承の回転変形に関する設計式の構築(土木学会 第63回年次学術講演会概要集) (2008)
  • Author(s): 柚木和徳、吉田純司、塩畑英俊、今井隆、杉山俊幸
  • Organizer: 土木学会 第63回年次学術講演会
  • Year and Date: 2008-09-13
• [Presentation] メッシュフリー法における異種材料界面のモデル化手法(土木学会 第63回年次学術講演会概要集) (2008)
  • Author(s): 吉田純司、杉山俊幸
  • Organizer: 土木学会 第63回年次学術講演会
  • Year and Date: 2008-09-12
• [Presentation] A hyperelastic-visco-elasto-plastic-damage model for rubber-like solids(Proceedings of 8th Word Congress of Computational Mechanics) (2008)
  • Author(s): J. Yoshida, M. Fujikawa and T. Kobayashi
  • Organizer: 8th Word Congress of Computational Mechanics
  • Place of Presentation: Venis, Italy
  • Year and Date: 2008-07-02
• [Presentation] A hyperelastic-visco-elasto-plastic-damage model for rubber-like solids (2008)
  • Author(s): J. Yoshida, M. Fujikawa, T. Kobayashi
  • Organizer: 8th Word Congress of Computational Mechanics
  • Place of Presentation: Venis, Italy
  • Year and Date: 2008-07-02
• [Presentation] ゴムの超弾性-粘塑性-ダメージモデルの汎用FEMへの実装 (2008)
  • Author(s): 藤川正毅、小林卓哉、吉田純司
  • Organizer: 第13回日本計算工学会講演会
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] 超弾性体を対象とした大変形問題における節点積分を用いたメッシュフリー法の安定性と精度の検討 (2008)
  • Author(s): 吉田純司、杉山俊幸
  • Organizer: 第13回日本計算工学会講演会
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] ゴムの超弾性-粘塑性-ダメージモデルの汎用FEMへの実装 (2008)
  • Author(s): 藤川正毅, 小林卓哉, 吉田純司
  • Organizer: 第13回日本計算工学会講演会
  • Place of Presentation: 仙台
  • Year and Date: 2008-05-13
• [Presentation] 積層ゴム支承の回転限界に関する設計式の構築(土木学会 第62回年次学術講演会概要集 I-344) (2007)
  • Author(s): 今井隆、吉田純司、西村貴明、田中弘紀
  • Organizer: 土木学会 第62回年次学術講演会
  • Year and Date: 2007-09-14
• [Presentation] ゴム材料を対象としたOgdenモデルの近似計算法(土木学会 第62回年次学術講演会概要集 CS8-014) (2007)
  • Author(s): 吉田純司、杉山俊幸
  • Organizer: 土木学会 第62回年次学術講演会
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] ゴム材料を対象としたOgdenモデルの近似計算法 (2007)
  • Author(s): 吉田純司, 杉山俊幸
  • Organizer: 土木学会 第62回年次学術講演会
  • Place of Presentation: 広島大学東広島キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-13
• [Presentation] ゴムの超弾性-粘塑性ダメージモデル(第12回日本計算工学会講演会論文集) (2007)
  • Author(s): 吉田純司、杉山俊幸
  • Organizer: 第12回日本計算工学会講演会
  • Year and Date: 2007-05-23
• [Presentation] ゴムの超弾性-粘塑性ダメージモデル (2007)
  • Author(s): 吉田純司, 杉山俊幸
  • Organizer: 第12回日本計算工学会講演会
  • Place of Presentation: 国立オリンピック記念青少年総合センター
  • Year and Date: 2007-05-17
• [Book] いまさら聞けない計算力学の常識 (2008)
  • Author(s): (社)土木学会 応用力学委員会 計算力学小委員会編(分担共著 34名)
  • Total Pages: 359
  • Publisher: 丸善
• [Book] いまさら聞けない計算力学の常識 (2008)
  • Author(s): 土木学会計算力学小委員会
  • Publisher: 丸善(株)