2013 Fiscal Year Research-status Report
建築構造詳細解析の高速化のためのファイバーコースグリッドＭＧ法の開発
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24560080
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
宮村 倫司 日本大学, 工学部, 講師 (30282594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯部 大吾郎 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 教授 (00262121)
山下 拓三 独立行政法人防災科学技術研究所, その他部局等, 研究員 (40597605)
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| Keywords | マルチグリッド法 / 梁要素 / ファイバー / ソリッド要素 / 大規模並列計算 / 有限要素法 |
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| Research Abstract |
1 塑性ヒンジモデルを組み込んだファイバーコースグリッドとファインメッシュ間のRestrictionおよびProlongation演算の開発・実装：昨年度にソリッド要素，ファイバー要素（ASI-Gauss法）により，弾塑性地震応答解析を実施した4層鋼構造骨組モデルの解析結果に対し，ソリッド要素による解析結果の応力を断面方向に積分することで合応力，曲げモーメントを求め，ファイバー要素による結果と直接的に比較できるようにした．それに基づき，Restriction演算を行うための定式化について検討した．また，各種コンポーネント解析の結果を分析し，接合部の扱いについて検討した．
2 ASI-Gauss法に基づくファイバーモデルの高精度化：ソリッド要素を用いた4層鋼構造骨組モデルの地震応答解析では，骨組の崩壊挙動までシミュレーションを行っており，柱脚，柱頭における鉄骨部材の局部座屈により塑性ヒンジが形成される様子をシミュレートできた．一方，ファイバーモデルには，弾塑性局部座屈を表せるようなマクロモデルが組み込まれていないため，その点について検討を行った．
3 ファイバー付ソリッド要素詳細メッシュの作成：昨年度作成した２層立体骨組のソリッド要素によるメッシュを基に，接合部における通り芯の始点と終点，断面方向ベクトルの入力方法について検討した．研究分担者が別プロジェクトにおいて開発中の骨組のソリッド要素メッシュ作成ソフトを開発しており，そのソフトに通り芯（ファイバー）情報を付加する方法について考えた．地震応答解析用境界条件の設定機能を開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Restriction演算，Prolongation演算を行うコードは完成している．しかし，ファイバーコースグリッドMG法のテストプログラムは十分な収束性が得られておらず改良が必要である．弾塑性解析への対応に必要なソリッド要素モデルあるいはファイバーモデルによる個別の解析結果は十分に得られている．また，ファイバー付ソリッド要素詳細メッシュの生成ソフトの開発は順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度前期にファイバーコースグリッドMG法のテストプログラムを完成させる．後期には弾塑性解析に対応したプログラムの開発を開始する．別プロジェクトで開発された骨組のソリッド要素メッシュ作成ソフトをベースとしてプリ処理ソフトを開発し，ファイバー情報を付加する機能を追加する．ファイバーモデルにより部材の局部座屈を考慮できるようなマクロモデルを開発する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
ファイバーコースグリッドＭＧ法のアルゴリズム構築のために、シミュレーション結果の分析、整理を行うための人件費を計上していたが、作業は当初予想していたよりも少なかったため、研究代表者、研究分担者が行った。そのため、人件費が当初の計画よりも少なくなった。また、データ保存用にハードディスクを購入予定であったが、今年度はデータ量が少なかったために、次年度に購入することとした．一方、ＡＰＣＯＭ２０１３で発表するための旅費が、当初の計画以上になったため、余った人件費の一部で充当した。そのため、残額は概ねハードディスク購入費程度となった。
本年度はテストシミュレーションの出力結果が増加することが予想されるため、データ保存用にハードディスクを購入する．一方、データ整理のための人件費については、当初の予算の範囲で使用する。
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