1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11750513
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
山本 憲司 鹿児島大学, 工学部, 助手 (70311884)
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| Keywords | 曲げモーメント / シェル / 形状解析 / 最適化 / 座屈 |
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| Research Abstract |
シェル構造の形状決定法として、曲面に分布する曲げモーメントを極小化することを提案している。曲面の応力評価には有限要素解析を用いており、形状修正は感度解析に基づく最適化手法を用いている。任意な曲面に適用可能なように三角形平板要素による定式化を行い解析を行ったが、曲面を離散化した節点座標をすべて未知量としているため自由度が大きく収束解を得るのが困難であった。この為、曲面の表現にベジェ曲面を適用し、離散曲面の節点座標をベジェ曲面の制御点座標の関数とすることで自由度の低減をはかった。この結果、曲げモーメント分布を十分抑制した良好な解を得ることが出来た。4点支持の任意形状シェルの解析を行い、同一表面積をもつ裁断球殻シェルと線形応答を比較することで本手法の有効性を確認した。また、幾つかの解析により、初期形状によって得られる形状が大きく異なる場合があり、多くの局所解が存在することを確認した。今後、解形状の有用性についてさらに詳細な検討を行う。また、複数の外力に対して同時に曲げモーメント分布を最小化することを検討し、遺伝的アルゴリズムを用いた多目的最適化による手法についても検討をおこなっている。
座屈荷重を最大とする形状最適化問題に関しては、準備段階として2次元梁要素によるアーチの座屈感度解析を試みた。感度解析は野口、久田らによる手法を適用した。感度解析により予測した形状不整時の釣合経路と、実際に不整を与えた解析モデルの釣合経路の比較を行ったが、一致の傾向を見せない場合があることがわかり、今後、解析方法についてさらに検討する。
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