2020 Fiscal Year Research-status Report
大規模構造物の地震応答解析の品質保証に適した弾塑性理論の再構築
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19K15073
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
本山 紘希 香川大学, 四国危機管理教育・研究・地域連携推進機構, 特命准教授 (00732281)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | コンクリート / 非線形解析手法 / 弾塑性理論 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では新しい弾塑性理論の構築に取組んでおり、過年度に定式化した理論の実装に取組んだ。理論の新しい部分である、材料に特徴的なサイズの領域で構成された弾塑性理論について、基本モジュールの実装を行った。
一方、コンクリート材料の計算に取組むにあたって、コンクリート材料の軟化に伴い、既存の解析手法では解が一意に決まらないという当初想定をしていない問題が分析された。これは、非線形解析方法と応力とひずみの関係を静的に扱う構成則の問題であることが分かった。提案する弾塑性理論に先立って、新しい解析手法の実装と構成則の改良が必要であることが分かった。これに対応するため、軟化材料の特性や高性能計算のソルバの特徴を加味して、等価物体力を使用した非線形手法を新たに定式化し、実装に取組んだ。さらに、応力とひずみの関係に明示的にひずみ速度を導入することで、動的な解析に置いて一意に応力状態が決定できる構成則を導入した。これらについても定式化および基本となるモジュールの実装が完了した。
上記の一連の実装を踏まえて、数値計算の検証に取り組んだ。この検証に関しては学会への投稿も行い、2021年度に発表・論文化の目処が立つところまで検討が進んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新しい課題が見いだされたが、解決手法を新たに構想し、それに取組むことで、解決の目処が立った。現在、それによる成果も出ている。
予定されていた行程のうち、手法の妥当性の確認などはこれからになるが、一方で品質保証に必要となる手法の検証に関しては、予定より大幅に進捗した。
これらにより、研究の進展はおおむね順調であるとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
構築した手法により、大規模構造物の地震応答解析の品質保証について、実構造物のモデルを使用した検討を行う。コンクリート構造部材や、原子力発電所の建屋などの計算により、計算の収束性を確認することで解析の精度の議論を行い、数値解析の品質保証のプロトタイプとなるような研究開発を実施する。
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| Causes of Carryover |
現地開催の学会発表や研究に関する会議が延期・キャンセルになり、計上していたより旅費としての使用が減った。延期分やキャンセル分の学会発表や投稿、会議を次年度に回すことにしたため、次年度使用分が生じた。
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