非線形確率有限要素法の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01460093
• Research Institution: University of Tokyo
• Principal Investigator: 久田 俊明 東京大学, 先端科学技術研究センター・巨大システム分野, 助教授 (40126149)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野口 裕久 東京大学, 先端科学技術研究センター・巨大システム分野, 助手 (70218303) ; 酒井 信介 東京大学, 工学部・機械工学科, 助教授 (80134469) ; 平田 賢 東京大学, 先端科学技術研究センター・巨大システム分野, 教授 (70010775)
• Keywords: 有限要素法 / 確率有限要素法 / 感度解析 / 非線形解析 / 配管解析

Research Abstract

本研究の目的は、非線形確率有限要素法の理論を新たに開発し、それに基づく実用的計算機コ-ドを作成して広く普及を図ることである。そして、咋年度の当研究により、線形確率有限要素法の非線形問題への拡張に対して世界で初めてブレイクスル-を与えることができた。前年度は基礎理論式を開発し、弾塑性トラス、大変形トラス、三次元弾塑性要素による解析コ-ドを試作し理論の妥当性について検討したが、本年度は昨年度開発したコ-ドを更に拡張し実問題への応用を試みた。具体的な研究成果は以下の通りである。(1)動的弾塑性問題に対して感度解析手法の定式化をおこなった。(2)3次元トラスおよび配管系の動的解析コ-ドを開発し、感度解析手法を組み入れた。(3)(2)により開発した感度解析コ-ドと信頼性解析コ-ド(カリフォリニア大学バ-クレ-校開発)とを結合し信頼性指標および構造物の破壊確率を算出した。(4)実問題への応用として、開発した3次元配管系有限要素法感度解析コ-ドを用いて、実規模原子炉配管系の地震応答感度解析を実施した。これらの計算はミニス-パ-コンピュ-タを用いても一回の計算に16時間近く要し、従来の感度解析手法では解析したいパラメ-タの数だけ計算時間が比例倍になるが、開発した感度解析手法を用いると1パラメ-タあたり1時間の計算時間で感度を求めることができ、開発したコ-ドの効率性、実用性が検証された。なお研究成果の一部は日本機械学会およびS.MIRTにて発表される予定である。

Research Products

• [Publications] 久田 俊明・野口 裕久・村山 修: "動的非線形有限要素法における感度解析法の開発" 日本機械学会論文集. (1991)
• [Publications] 久田 俊明,野口 裕久,村山 修: "配管系における動的弾塑性応答感度解析コ-ドの開発" 日本機械学会論文集. (1991)
• [Publications] Hidetoshi Ibe,Toshiaki Hisada,Hirohisa Noguchi etc.: "Application of Fail Safe Structural Design To Piping System" Proc.of SMIRT. (1991)