2012 Fiscal Year Annual Research Report
オープンポーラス構造体の均質化非弾性構成式のための基礎理論構築とその応用
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24360045
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
大野 信忠 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (30115539)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥村 大 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (70362283)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 均質化 / 非弾性変形 / 構成式 / オープンポーラス体 |
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| Research Abstract |
今年度は,一様ボア圧を受ける周期オープンポーラス体のミクロ―マクロ関係式の導出とマクロ弾粘塑性構成式の構築を行った.研究成果は次のようにまとめられる.
1.ミクロ―マクロ関係式の導出
(1)オープンポーラス体の場合,ボア内で変位の不連続が生じ得るため,マクロひずみをミクロひずみの体積平均とすることができない.そこで,周期固体のミクロ変位とマクロひずみの関係式を用いて,オープンポーラス体のマクロひずみは固体中の変位のみによって表されることを示した.
(2)ボア内に一様内圧が作用する場合にHillの均質化条件を適用し,ボア部分の体積を単位セルと固体部分の体積差で表した.この結果,Terzaghiの有効応力とマクロひずみ速度は,仕事共役となることが示された.
(3)固体部分のミクロ非弾性構成式がNorton則に従う場合を考え,その定常状態に,上記(2)に示した仕事共役式を適用したところ,マクロ粘塑性ひずみ速度とマクロ応力の関係は固体部分のNorton則と同じ応力指数を有することが示された.
2.マクロ弾粘塑性構成式の構築
(1)Hooke-Biotのボア弾性体の構成式をマクロ弾粘塑性構成式に拡張するため,まず,マクロひずみは弾性成分と粘塑性成分の和であるとした.次に,マクロ粘塑性ひずみ速度とマクロ応力の関係は固体部分のNorton則と同じ応力指数を有することに留意して,マクロ粘塑性ひずみ速度を一般化Mises相当応力に基づいて表現した.
(2)上述のように構築したマクロ弾粘塑性構成式の妥当性を検討するため,均質化有限要素解析例との比較を行った.
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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
平成24年度の研究実施計画中のミクローマクロ関係式の導出は予定通り行ったが,ミクロ材料特性としてのひずみ硬化がマクロ非弾性変形に及ぼす影響を調べるには至らなかった.一方,平成25年度に予定していたマクロ粘塑性構成式の定式化は平成24年度に行うことができた.
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| Strategy for Future Research Activity |
平成24年度に定式化したマクロ非弾性構成式の妥当性を調べるため,今後,一方向多孔構造体やプレートフィン構造体に適用し,均質化非弾性解析との比較を行う.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
所望していた性能のコンピューター式を安価に調達できたこと,および調査・資料収集旅費を節約できたことにより,残額が生じた.当該経費は,次年度経費とともに成果発表旅費とデータ整理用ソフト購入費に使用する.
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Research Products
(4 results)
