2006 Fiscal Year Annual Research Report
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16206085
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
藤久保 昌彦 広島大学, 大学院工学研究科, 教授 (30156848)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
北村 充 広島大学, 大学院工学研究科, 教授 (40195293)
岡澤 重信 広島大学, 大学院工学研究科, 助教授 (10312620)
柳原 大輔 岡山県立大学, 情報工学部, 助手 (10294539)
山本 元道 広島大学, 大学院工学研究科, 助手 (30274111)
安川 宏紀 広島大学, 大学院工学研究科, 教授 (40363022)
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| Keywords | 座屈強度 / 最終強度 / 有限要素法 / 理想化構造要素法 / 船体構造 / 動的陽解法 |
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| Research Abstract |
本研究は,船体が過大な荷重作用を受けて板および防撓板に逐次的な座屈・塑性崩壊を生じ、大規模な構造崩壊に至る挙動を非線形有限要素解析により明らかにすると共に,このような逐次崩壊挙動を効率的に解析するための実用的なISUM解析システムを構築することを目的とする。平成18度の主要な成果は,以下の通りである。
1.ダブルハル構造の逐次崩壊挙動解析のためのISUWモデルに,平成17年度に開発した4節点矩形平面要素に基づくフロア要素およびガーダー要素を組み込み,ダブルハルISUMモデルを完成した。これにより,船底板および内定板と桁部材の結合が容易になり,ISUNモデル生成の自動化が容易になる。
2.重底に積載物あるいは船底水圧による垂直分布荷重と,船側水圧による横圧縮荷重が作用する場合について(1)のISUMモデルと通常のシェル有限要素モデルを用いて崩壊挙動を解析し,ISUMの良好な精度を確認した。ISUMに要する計算時間はFEMの1/70〜1/100である。
3.動的陽解法により船体構造の準静的崩壊挙動を解析するための計算条件を明らかにした。座屈崩壊を伴う崩壊の場合,座屈モードに類似のたわみ固有振動モードの固有周期と荷重速度との関係が準静的挙動を解析する上で重要である。この観点から荷重増分速度の要件を導いた。
4.ISUMを実用化する上で不可欠なISUMモデルのメッシュ自動生成のアルゴリズムを開発し,基本的な板モデルについて,プリ・ポストシステム実装した。市販プリプロセッサで矩形パネル1枚を1要素でモデル化すると自動的にISUMメッシュが生成され,計算結果も市販プリプロセッサで表示することが可能である。
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