2022 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of uncertainty in ultimate strength of ship structure by developing integrated analysis system of construction, strength and reliability
| Project/Area Number |
20H02375
|
|---|
| Research Institution | Osaka Metropolitan University |
|---|
Principal Investigator |
生島 一樹 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (80734003)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辰巳 晃 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (60736487)
藤 公博 九州大学, 工学研究院, 助教 (80790716)
小森山 祐輔 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (90805110)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 最終強度解析 / 溶接力学解析 / 信頼性解析 / 大規模解析 / 構造崩壊挙動 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、溶接力学解析と最終強度解析を統合することで、構造物の最終強度の及ぼす組立工程の影響を明らかにすることを目的としており、2022年度は、本研究で昨年度までに構築した理想化陽解法FEM(Finite Element Method: 有限要素法)に基づく高速大規模溶接変形解析システムと、シェル要素を用いた最終強度解析システムを統合したシステムを用いて、最終強度に及ぼす溶接組み立ての影響について検討した。
本検討では、簡易な防撓構造を対象とし、構造物の組み立て時の溶接によって生じる残留応力と変形を、理想化陽解法FEMを用いた解析システムにより予測した。本解析では、溶接条件が組み立て後の変形や残留応力に及ぼす影響について検討した。その後、最終強度予測を行うために、昨年度構築したシステムを用いて溶接力学解析により得られた初期不整と残留応力の予測結果を最終強度解析において考慮し、シェル要素を用いた防撓構造の崩壊挙動予測を行った。また、溶接力学解析で使用したソリッド要素モデルをそのまま使用した崩壊挙動予測も実施した。
また、昨年度までに製作した試験体に対して最終強度試験を実施し、防撓構造の最終強度を計測した。試験実施に先立って、製作した防撓構造試験体の初期不整を、レーザー変位計を使用して計測した。試験に際しては、荷重ストローク線図、および、各パネルのひずみ履歴を取得した。また、非接触で面計測を行える画像計測手法を使用して、従来の手法では難しい構造崩壊試験中の変形挙動の計測を行った。解析結果と計測結果を比較し、両者の最終強度が良好に一致することを確認した。また、溶接力学解析の結果を考慮することで、最終強度に至る崩壊挙動が変化し、溶接組み立てが構造物の最終強度に影響を及ぼすことを示した。
以上を通して、本研究の目的であった建造工程が構造強度の及ぼす影響についての検討を行った。
|
| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
|
