1998 Fiscal Year Annual Research Report
微視すべり組み込んだ弾塑性体による進行性破壊と変形局所化解析
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10650445
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
岩熊 哲夫 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (60120812)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 文彦 東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (10261596)
中沢 正利 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (20198063)
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| Keywords | 変形局所化 / 繰り返し載荷 / 弾塑性 / 進行性破壊 / 非共軸塑性 / 有限要素法 / 微視すべり |
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| Research Abstract |
最も基本的古典的な流れ則に非共軸項を加えた構成則を用いた一様な引っ張りのべンチマークテストではやはり,変形の局所化が生じることが判明したため,定ひずみ速度三角形要素を用いた有限要素近似である利点を活かして,二重すべり線モデルで微視すべりが発生した後の非弾性項を付加した.これにより,ベンチマークテストの引っ張り試験結果が,ほぼ安定し,かつ他の計算結果と整合するような数値解を得た.
これを用い,鋼製橋脚パネルのフランジ部分だけを対象とした単純なくり返し載荷のシミュレーションを実行したが,初期不整や境界条件によって実験とは全く異なる変形パターンが現われた.これは構造系を平面ひずみ問題として近似しているのが原因と考えられるので,実験と同じパターンになる問題設定でのくり返し載荷のシミュレーションを実行した.
その結果,外力と巨視的な変形との関係は,若干非共軸項がエネルギ損失が少ないような挙動を示しているものの,大略はほぼ同様の様子を示すことがわかった.これに反し,局所的なひずみ履歴を表わす相当塑性ひずみの蓄積量の分布を比較したところ,非共軸項がそれを無視した場合の数倍のオーダの塑性変形を残していることが明らかになった.
このことは,巨視的なデータで合わせたパラメータで橋脚の挙動予測をしても,履歴によっては局所的な変形が全く異なる結果を生むプログラムが複数存在してしまう可能性を示唆しており,今後の照査型設計における数値解析の位置付けについて検討の余地があることを示すことができた.
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