Seamless Coupling of Fluid and Structural Analyses with Different Descriptions for Disaster Mitigation Applications

• Project/Area Number: 25K21214
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 60100:Computational science-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 凌 国明 九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (30830773)
• 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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 流体ー構造連成 / 気液二相流 / カップラー / 有限被覆法 / 強連成

Outline of Research at the Start

東北地方太平洋沖地震の津波被害から、ミレニアム級津波の流体力は極めて大きく、構造物の無被害維持は非現実的であると学んだ。現行設計 では構造物が壊れない前提で数値解析が行われるが、損傷・崩壊を予測できる技術は未整備である。減災には流体構造連成解析が不可欠であり 、本研究では損傷・崩壊レベルまで推定可能な技術を構築する。流体はオイラー記述、固体はラグランジュ記述が一般的であり、その差異を克服するため、有限要素法と不連続体変形解析を統合する有限被覆法に着目し、流体と固体を合理的に連成する新たな解析技術を提案する。