2012 Fiscal Year Research-status Report
津波による流体力と漂流物による衝突力を受けるコンクリートの動的破壊挙動の解明
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24760357
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
車谷 麻緒 茨城大学, 工学部, 講師 (20552392)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 破壊シミュレーション / 離散体解析 / 損傷モデル / 津波シミュレーション |
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| Research Abstract |
津波を受ける構造物の破壊シミュレーションを行うための解析手法に関する検討を行った．ひとつは，破壊シミュレーションのための構造要素を用いた離散体解析法である．構造要素を用いて材料の結合をモデル化することにより，連続体の挙動と破壊挙動を容易に表現可能な方法であり，モデル生成のしやすさまでを考慮した解析手法を構築した．数値解析例をとおして，クラックが多く発生する問題であっても，容易にモデル化から解析が行えることを示した．もうひとつは損傷モデルに基づく連続体モデルである．既往の損傷モデルでは，物理的な意味に乏しいパラメータやメッシュサイズに依存するパラメータが導入されているものが多い．これに対して，コンクリートの破壊力学の考え方や破壊エネルギーの考え方に基づいて，損傷モデルの再定式化を行った.新たに再定式化した損傷モデルでは,破壊エネルギーによって損傷の進展度合いを規定でき，かつこれまで損傷モデルで問題とされてきたメッシュサイズ依存性の問題を取り除くことができた．数値解析例をとおして，再定式化した損傷モデルの数理的な妥当性を検証するとともに，既往の実験結果と比較し，物理的な妥当性についても検証した．構造物の破壊シミュレーションを行うにあたっては，破壊のモデル化とそのシミュレーション手法が極めて重要となるため，その基本となる解析手法について検討し，新たな方法へと拡張できたことは，今後の研究の発展に大きく関係するものと考えられる．
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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
破壊シミュレーションを効率的かつ精度よく行うための解析手法の研究・開発を行い，学術論文として認められる成果が得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
非圧縮粘性流体の自由表面流れシミュレーション手法を構築し，構造物に作用する津波の衝撃力や流体力を評価可能な方法へと発展させる．力学解析の高精度化に繋げられるよう，解析手法には有限要素法を適用する．計算された流体力をインプットとして，構造物の動的解析が行えるよう，流体力ベクトルの出力方法や変換方法について検討し，動的破壊シミュレーションを行うための準備を行う．流れシミュレーションと平行して，構造物の動的破壊解析に関して別途検討を行う．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
計算機および計算結果の可視化ソフトの購入，また研究成果に関する論文の投稿費用，学会発表や流体シミュレーションに関する研究打合せのための旅費等に使用する計画である．
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