FEMオンライン仮想構造物動的破壊実験の基礎研究

• Project/Area Number: 61550067
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 材料力学
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 久田 俊明 東大, 工学部, 助教授 (40126149)
• Project Period (FY): 1986 – 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1986)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 1986: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: 有限要素法 / 動的解析 / 時刻歴積分 / 骨組構造 / 剛性マトリックス / 接線鋼性 / パーソナルコンピュータ / オンライン試験

Research Abstract

61年度の研究は当初の目的をほゞ達成した。研究計画も概ね予定通りに進行した。即ち、パーソナルコンピュータ(PC9801VMO)のシステム一式を購入し、これによる骨組構造物解析用の有限要素法プログラムを開発した。その際、特にハードディスクを活用して、効率の良い有限要素解析が行えるように対称バンド型の剛性マトリックスの入出力ならびに解法に工夫をこらした。しかしながら、動的解析を行うに当って運動方程式の、モーダルアナリシスによらない直接時間積分を今後採用せねばならないことを考慮すると、演算速度はまだ十分とは言えず更に改良の余地があると思われる。つまり次年度に実施予定の試験機と組合せた仮想構造物の破壊実験では、クリープのような時間に依存した破壊モードが混入することを出来る限り排除せねばならず、その為には、一つ前のステップで実験により計測された試験片の接線剛性をもとに全体剛性マトリックスの一部を変更し、それを解いて次のステップの試験片に与える変位を定めようとしている間に試験片の破壊が進行しない程度の演算速度がパーソナルコンピュータに要求される訳である。現在連立1次方程式を解く為のソルバーとしては、対称・バンドマトリックス用のコレスキー法を用いているが、更に高速化を図る為のアルゴリズムの工夫が必要であり、今後の検討課題として残されている。以上の他に、プログラム開発を効率良く行う為の、大型計算機センターとパーソナルコンピュータを結ぶTSSシステム、有限要素解析の入力データのチェックを容易にし解析結果の視覚的理解に役立つXYプロッターによる構造の要素分割図表示システムなども開発した。