2002 Fiscal Year Annual Research Report

並列コンピュータによる大変形弾塑性破壊のき裂進展経路予測数値シミュレーション

Research Project

Project/Area Number	14750065
Research Institution	神戸商船大学
Principal Investigator	藤本岳洋神戸商船大学, 商船学部, 助教授 (60314514)
Keywords	弾塑性破壊 / 大変形問題 / 有限要素法 / 延性材 / 混合モード / 破壊経路予測 / 変形量評価 / 画像相関
Research Abstract	本年度は,(1)大変形弾塑性破壊のき裂進展経路予測数値シミュレーション法の精度向上,(2)アルミ製破壊試験片による混合モードき裂進展実験観察,(3)実験において試験片面内変位の高精度計測を目的とした表面ランダムパターン画像相関法の開発に取り組んだ. (1)については,混合モード下のき裂非直進に対しても適用可能な大変形移動有限要素法を発展させ,き裂先端近傍のみの要素分割を移動・更新する解析プログラムを完成させた.このプログラムを用いて,T^<*0>_2=0クライテリオン(局所対称理論)に基づいてき裂進展経路予測を行う混合形数値シミュレーションを行った.特に準静的破壊については他研究者らが行った実験結果に基づく生成形数値シミュレーション,力学的な理論・仮説に基づき破壊の様相を予測・再現する応用形シミュレーションに成功しつつある. (2)については,様々なモードI, II組み合わせ負荷を与えることのできる荷重装置を用いて,純モードI,混合モード下の弾塑性き裂進展観察を行っている.各ケースにおける破壊開始条件,き裂進展経路の相違点に関するデータを得ることができた.本実験では,試験片面内における変位分布の高精度な計測方法が必要となった.そのため,本研究では次の(3)に示す試験片表面に形成したランダムパターンから微小変位を計測する方法を開発することとした. (3)の画像相関法の開発においては,き裂問題に適用できる画像相関処理が必要である.本年度は特にその相関処理のアルゴリズムを幾例か考案し,解析解のあるき裂先端近傍場でランダムパターン解析を行い,手法の精度を検証している.これらの検証の結果,サブピクセルレベルに輝度分布を補間して約3.2%以内の誤差で変位分布を評価できる手法を開発できている.次年度は更にこれを高精度化し,この変位分布に基づくき裂進展数値解析を並列計算環境下で行う予定である. 以上の本年度の研究実績は次項に示すプロシーディング,講演予稿集等に発表・掲載されている.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Fujimoto, T., Nishioka, T.: "Numerical Simulation for Dynamic Elasto Visco-plastic Fracture under Shear Load"Proceedings of the Fourteenth U.S.National Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Blacksburg, VA, USA, June 23-28. 432-433 (2002)
[Publications] Fujimoto, T., Nishioka, T.: "Finite Element Analysis for Fast Crack Propagation under Dynamic Elasto Visco Plastic Deformation"Advanced in Computational Engineering and Sciences, Chapter 6, Paper No.15 (CD-ROM). 6 (2002)
[Publications] 西岡俊久, 福万智, 藤本岳洋: "ランダムパターンを用いた高精度画像相関法の開発"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集. Vol.II. 169-170 (2002)
[Publications] 藤本岳洋, 西岡俊久: "衝撃せん断荷重下の大変形き裂伝播現象の数値シミュレーション"日本機械学会平成14年度材料力学部門講演会講演論文集. No.02-05. 673-674 (2002)
[Publications] 西岡俊久, 小林豊, 藤本岳洋: "非線形破壊力学パラメータT^*積分を応用した弾塑性曲折き裂進展経路予測シミュレーション手法の開発"日本機械学会第15回計算力学講演会講演論文集. No.02-02. 657-658 (2002)
[Publications] 西岡俊久, 藤本岳洋, 福万智: "画像相関法を用いたインテリジェントハイブリッド実験-数値法の開発に向けて"日本実験力学会研究集会、実験力学における計測・データ処理の問題点・ノウハウ・工夫. 54-57 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

並列コンピュータによる大変形弾塑性破壊のき裂進展経路予測数値シミュレーション

Principal Investigator

藤本 岳洋 神戸商船大学, 商船学部, 助教授 (60314514)

Research Products

[Publications] Fujimoto, T., Nishioka, T.: "Numerical Simulation for Dynamic Elasto Visco-plastic Fracture under Shear Load"Proceedings of the Fourteenth U.S.National Congress of Theoretical and Applied Mechanics, Blacksburg, VA, USA, June 23-28. 432-433 (2002)

[Publications] Fujimoto, T., Nishioka, T.: "Finite Element Analysis for Fast Crack Propagation under Dynamic Elasto Visco Plastic Deformation"Advanced in Computational Engineering and Sciences, Chapter 6, Paper No.15 (CD-ROM). 6 (2002)

[Publications] 西岡俊久, 福万智, 藤本岳洋: "ランダムパターンを用いた高精度画像相関法の開発"日本機械学会2002年度年次大会講演論文集. Vol.II. 169-170 (2002)

[Publications] 藤本岳洋, 西岡俊久: "衝撃せん断荷重下の大変形き裂伝播現象の数値シミュレーション"日本機械学会平成14年度材料力学部門講演会講演論文集. No.02-05. 673-674 (2002)

[Publications] 西岡俊久, 小林 豊, 藤本岳洋: "非線形破壊力学パラメータT^*積分を応用した弾塑性曲折き裂進展経路予測シミュレーション手法の開発"日本機械学会第15回計算力学講演会講演論文集. No.02-02. 657-658 (2002)

[Publications] 西岡俊久, 藤本岳洋, 福万智: "画像相関法を用いたインテリジェントハイブリッド実験-数値法の開発に向けて"日本実験力学会研究集会、実験力学における計測・データ処理の問題点・ノウハウ・工夫. 54-57 (2002)

藤本岳洋神戸商船大学, 商船学部, 助教授 (60314514)

[Publications] 西岡俊久, 小林豊, 藤本岳洋: "非線形破壊力学パラメータT^*積分を応用した弾塑性曲折き裂進展経路予測シミュレーション手法の開発"日本機械学会第15回計算力学講演会講演論文集. No.02-02. 657-658 (2002)