2008 Fiscal Year Annual Research Report
オイラー記述マルチスケール手法に基づく大規模固体-流体連成解析システムの構築研究
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19360207
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
樫山 和男 Chuo University, 理工学部, 教授 (10194721)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 賢二郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40282678)
岡澤 重信 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10312620)
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| Keywords | 連成解析 / オイラー記述 / マルチスケール / 有限被覆法 / 固定メッシュ / Cohesive crackモデル / VOF法 / 安定化有限要素法 |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度構築した混合体理論に基づく固体・流体連成解析手法では、界面での力学的境界条件と幾何学的境界条件を正確に考慮できないという結論に至り、固定メッシュにおいてそれらが考慮可能な有限被覆法に着目して、固体と流体の双方についてシングルスケールにおける解析手法の構築およびプログラム開発を行った。なお、上記のような研究計画の変更により当初予定していたマルチスケール手法の導入については、来年度に実施する。
本年度得られた主な実績は、以下の通りである。
1.有限被覆法に基づく固体の大変形解析手法の構築
界面に作用する流体力の評価を正確に行うために、固定メッシュを用いた有限被覆法に基づく、固体の大変形解析手法の構築とプログラム開発を行った。弾塑性体を仮定した支配方程式を、移流項を含む移流スデップと含まない非移流ステップに分けて解析を行う手法を採用した。なお、移流ステップの解法にはCIVA法を用いた。プログラムの妥当性および界面での力学的境界条件と幾何学的境界条件を正確に考慮できることを、既往のLagrange解法に基づく有限要素法による結果との比較により確認した。また、ひび割れモデルとしてはCohesive crackモデルを採用した。
2.有限被覆法による自由表面流れ解析手法の構築
有限被覆法により非圧縮性粘性流体を仮定した自由表面流れ解析を行う手法の構築とプログラム開発を行った。界面の表現法としてはVOF法を採用した。プログラムの妥当性を、既往の実験結果や計算結果との比較により確認した。
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