影響関数法による表面き裂の評価システムの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555028
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 白鳥 正樹 横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017986)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小笠原 永久 横浜国立大学, 工学部, 助手 (60262408) ; 于 強 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (80242379)
• Keywords: 影響関数法 / 応力拡大係数 / 3次元表面き裂 / き裂進展則

Research Abstract

本研究はエンジニアリング・ワークステーション(EWS)上で効率のよい影響関数法を用いた3次元表面き裂の応力拡大係数の評価システムを開発し、影響係数Kijの一層充実すると共に、実構造設計のニーズに柔軟に対応できるパソコン対応のき裂応力拡大係数の評価およびき裂伝播シミュレーションシステムを開発することを目的とした。本研究で得られた成果を具体的に示せば次のようになる。
(1)EWS上で3次元表面き裂の有限要素法解析を効率よく行うために、現有の汎用有限要素法解析用プリ・ポストプロセットで作成した入力データからき裂の応力拡大係数の影響係数Kijを求めるための3次元有限要素法解析プログラムの計算に必要とされるデータへの変換を行うインターフェイスの開発を行った。
(2)開発されたシステム(プリ・ポストプロセッサ+インターフェイス+き裂解析プログラム)を用いて、ノズルコーナー部き裂、極めて偏平な表面き裂、複数き裂、内部き裂の解析を行い、Kijデータベースのさらなる充実を行った。
(3)影響係数Kijを用いてパソコン上でのき裂応力拡大係数の評価システムを開発するために、仮想き裂面上の応力分布をその近似式で表す必要がある。任意分布力を受けるき裂の応力拡大係数を効率的に評価するため、仮想き裂面上の応力分布の近似式(各種部材形状に対応する)の充実を行った。
(4)研究代表者のすでに開発した影響係数Kijのデータベース、仮想き裂面上の応力分布の近似式のデータベース、およびき裂の進展則のデータベースを用いて、パソコン上でのき裂の応力拡大係数の評価・き裂の伝播シミュレーションシステムの開発を行った。

Research Products

• [Publications] Qiang Yu: "Fatigue Crack Propagating Evaluation of Microelectronics Solder Joints" The PACIFIC RIM/ASME International,Intersociety Electronic & Photonic Packaging Conference & Exhibition. (in print). (1997)
• [Publications] 柏村 孝義: "実験計画法,数理計画法を用いた構造最適化" 日本機械学会論文集(A編). 62-601. 2180-2185 (1996)
• [Publications] 柏村 孝義: "統計的最適化手法による衝撃荷重を受ける構造部材の最適設計" 日本機械学会論文集(A編). 62-603. 2422-2427 (1996)
• [Publications] 柏村 孝義: "自動車用シートの衝撃挙動に関する研究" 日本機械学会論文集(A編). 63-607(印刷中). (1997)