応力増分依存性を考慮した塑性構成式の有限要素法解析への適用

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04650092
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 呉屋 守章 琉球大学, 工学部, 助教授 (00101452)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮城 清宏 琉球大学, 工学部, 教授 (30044994)
• Keywords: Plasticity / Constitutive Equation / Finite Element Method / Localized Shear

Research Abstract

本研究のこれまでの一連の結果として得られている応力増分方向依存性をとり入れた新塑性構成式を導入して、二次元変形問題解析用有限要素法解析プログラムを作成した。構成式に大きく依存する不安定問題の一つとして、平面ひずみ条件下での板の引張りにおける局所せん断帯発生の例があるが、この問題について、方向依存性の程度を左右するパラメータを種々選択し数値解析を実行した結果、応力増分依存性の程度が大きい程、せん断帯局所化現象が明確に出現することが確認できた。
しかしながら、塑性域の応力ひずみ関係を調ベた過去の実験結果のデータにはそれ程強い応力増分依存性は示されておらず、本研究の結果の範囲では、局所せん断帯を発生せしめるためにはそうした過去の実験データよりもかなり強い依存性を導入しなければならなかった。ところが、既存の応力増分依存則の一つであるChristoffersen-Hutchinsonによる角点構成式を用いた同問題に対する過去の数値解析結果は、著しいせん断帯の形成を示している。従って、Christoffersen-Hutchinson則はかなり強い依存性をもたらすものと推定されるが、詳細については現在検討中である。
一方、応力増分依存性の程度やその他の塑性構成関係を調ベるベく円管のねじり引張り・圧縮試験機を試作した。現在は、大変形を生ぜしめる基本的負荷機構を構築した段階であるが、今後はひずみや応力の計測をするベく各種計測装置と変形の制御を行うための付随するシステムを付加して行く予定である。これにより、大変形に係う塑性異方性の発達についても詳細な研究が遂行できるものと期待できる。