Isogeometric Analysis enabling highly accurate and efficient predictions on residual life and strength of structure

• Project/Area Number: 25K07545
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18030:Design engineering-related
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 岡田 裕 東京理科大学, 創域理工学部機械航空宇宙工学科, 教授 (50281738)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 遊佐 泰紀 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70756395)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000); Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: アイソジオメトリックアナリシス(IGA) / 重合パッチ法 / 特異パッチ法 / 応力拡大係数 / 有限変形弾塑性解析

Outline of Research at the Start

本研究代表者が提案してきた重合パッチIGA(S-IGA)を破壊力学解析に採用する．これにより，〇亀裂解析の局所リファインメントが大変簡単，〇亀裂進展解析が大変容易，〇高精度な亀裂解析が可能にする．
IGA解析では，亀裂の折れ曲がりの表現に困難が予想される．解決法として，亀裂先端部分ではローカルIGA解析モデルステンシルを使用する．次に，大荷重下の強度評価を考えた場合，有限変形弾塑性解析が必須である． Mesh-Independent Data Point (MDP) 法の考え方を導入し，IGAの離散化とは独立に変形履歴追従のための点を配置して物理量の保存をし，S-IGAの中で使用していく．