1996 Fiscal Year Annual Research Report
メッシュ更新法を導入した客観的ALE手法による地盤の破壊近傍解析とその応用
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07650567
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| Research Institution | GIFU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
八嶋 厚 岐阜大学, 工学部, 助教授 (90144394)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
沢田 和秀 岐阜大学, 工学部, 助手 (30273121)
岡 二三生 岐阜大学, 工学部, 教授 (10111923)
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| Keywords | メッシュ更新法 / ALE手法 / 有限変形理論 / 有限要素法 / 連成解析 / メッシュサイズ / 勾配依存 / 構成式 |
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| Research Abstract |
本研究においては、地盤の大変形問題を、精度よく安定的に解析することをめざして、固体力学の分野で主に用いられているLagrange的記述、流体力学の分野で主に用いられているEuler的記述、の両手法の利点を取り入れたArbitrary Lagrangian-Eulerian手法(ALE手法)の開発的研究を行った。この研究から得られた事項をまとめると以下のようになる。
・土と水の連成問題について、固相および流体相からなる2相系材料のALE手法に基づく有限要素定式化を行った。つまり、2相系材料のつりあい式と連続式をALE表記法に基づいて有限要素離散化した。
・ALE手法とメッシュ更新法の組み合わせ手法を提案した。ALE手法においても難点は存在する。それは計算する際、初期メッシュを作成するときに、各節点の種類(Euler,Lagrange,Interpolate)を指定しなければならないことである。この作業は、非常に人為的なため、適切な解を導くことができないか、適切な解を導くために計算の回数をふやさなければならない場合がある。そこで、本研究においては、これら主観的な作業を、少しでも客観的に行うための1つの方策として、メッシュ更新法を併用した解析手法を提案した。有限要素解析例として、四角形要素供試体の解析を行った。その結果、解析の安定性、精度の両面から、組み合わせ手法の有効性が確認できた。
粘性土地盤への適用をはかるために、構成式として弾粘塑性構成式を導入した解析を実施した。粘性地盤内への剛体の貫入問題についてである。その結果、有効な節点速度指定を施したALE手法が、より安定的な解析結果を与えることがわかった。しかしながら、この解析例においては、メッシュ更新法との組み合わせが行われておらず、節点速度指定がかなり主観的となっており、今後はメッシュッ更新法との併用による解析が望ましいとの結論が得られた。
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[Publications] F.Oka: "A strain Localization analysis using a viscaplastic softening model for clay" Int.J,of Plasticity. 11・5. 523-545 (1995)
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[Publications] F.Oka: "On the solution of gradient-dependent viscoplastic model" Proc.5th Int.Symp.on Plasticity and its Current Applications. 1. 435-438 (1995)
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[Publications] F.Oka: "Dynamic and guasi-static characteristics of grandient-dependent viscoplastic model" Proc.3rd Asia-Pacific Symp.on Advances in Engineering Plasticity and its Applications. 1. 561-565 (1996)
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[Publications] 岡二三生: "地盤の有限要素解析に対するALE手法の適用" 第30回土質工学研究発表会論文集. 1. 1259-1260 (1995)
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[Publications] 沢田和秀: "粘塑性ひずみ勾配型理論に基づく地盤の変形解析" 土木学会第51回年次学術講演会概要集. III. 782-783 (1996)
