複合材料から成る構造要素の動的構造評価に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02650318
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 三上 隆 北海道大学, 工学部, 助教授 (00002303)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 康彦 北海道大学, 工学部, 助手 (10125320)
• Keywords: 多層構造 / 積層板 / 積層殻 / 振動 / 衝撃

Research Abstract

1.積層理論に基づく定式化および解析手法の確立:古典理論の適用範囲はかなり制限されるので,面外せん断変形を考慮した理論により定式化し,問題の性格上,系統的かつ膨大な計算を余儀なくされるので,直項多項式の零点を選点とする選点法による高精度・高効率な計算手法を開発し,既往の研究結果の比較により本解析法の有効性を確認した.さらに選点におけるモ-ド値を関数値とする補間型積分則を用いれば,積層構造要素の動力学的性質の解明に役立つひずみエネルギ-も精度よく評価できることを示した.
2.積層板の振動問題の解析:種々の境界条件を有する逆対称アングル・プライおよび逆対称クロス・プライの自由振動特性に及ぼすパラメ-タ(板厚比,プライ配向角,積層数および弾性係数比など)の影響を明らかにした.その結果,従来定性的にしか言及されていなかったカップリング剛性の自由振動特性に与える影響を,ひずみエネルギ-変化の定量的な評価により明確にすることができた.さらに境界条件の相違の固有振動数に与える影響は,Timoshenko梁,Mindin板と同様に固定条件を含む場合に著しいことが判明した.
3.積層円筒殻の動的応答問題の解析:積層円筒殻の基礎的な動的応答特性を把握するため,衝撃荷重を受ける両端単純支持された2層円筒殻を解析し,動的応答に端末効果が大きな影響を与えること,また境界近傍の軸方向応力は厚さ方向に著しく変化することなどが明らかになった.

Research Products

• [Publications] 朴 勝振・芳村 仁・三上 隆: "多層板の振動・座屈解析" 土木学会第45回年次学術講演概要集. I. 260-261 (1990)
• [Publications] 三上 隆: "衝撃荷重を受ける二層円筒殻の解析" 土木学会北海道支部論文報告集. 47. 143-146 (1991)
• [Publications] 芳村 仁・三上 隆・朴 勝振: "逆対称クロス・プライ積層板の振動およびエネルギ解析" 土木学会北海道支部論文報告集. 47. 147-152 (1991)
• [Publications] 芳村 仁・三上 隆・朴 勝振: "逆対称アングル・プライ積層板の自由振動" 構造工学論文集. 37A. 911-919 (1991)
• [Publications] 三上 隆: "衝撃荷重を受ける二層円筒殻の解析" 落石等による衝撃問題に関するシンポジウム講演論文集. 101-104 (1991)