2016 Fiscal Year Annual Research Report
Computational solid mechanics for structural integrity of deformable bodies based on hierarchy of lattice defects
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25286100
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中谷 彰宏 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50252606)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 計算力学 / 変形体力学 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造敏感性を有する材料の健全性を予測可能にする創造的な計算力学的方法論の実現には、基礎理論やアルゴリズムが想定外の結果を発見できる能力を有しており、かつ、現象のモデリングに対して先験的な知識を必要としない方法論の構築が望まれる。同時に、信頼性の保証や誤差評価が可能で、解析者が目標として設定する強度をできるだけ精度良くかつ効率的に獲得できるようアダプティブに自ら適切な方法論を作り出していく理論体系の構築が望まれる。このような多様な要求を実現するために、本研究課題では、格子不整合構造の階層性に着目した変形体の健全性評価のための計算固体力学理論を構築することを目的として研究を行った。
平成28年度は、前年度に継続して、これまでに実施した「高次格子不整合構造に着目した非弾性変形解析理論に関する研究」と「結合の離散性に着目したマルチスケール計算破壊力学に関する研究」の知見を踏まえて，粗視化モデルによる現象の解析と、モデリング誤差について検討を行った。具体的には、まずナノカーボン構造に対して格子不整合を有する構造の原子シミュレーションと、転位論に基づく粗視化モデルを用いた半理論解との比較を行った。さらに、多層構造の層間剥離を伴う変形挙動と力学特性を解析するとともに、曲率を考慮した、セル・オートマトン法に基づく新しい手法を提案し、長柱の座屈、エラスティカ問題の解析により精度を確認するとともに、多層構造の変形に応用した。このようなセル・オートマトンを固体の変形問題に応用した例はこれまでに見当たらず、本研究により新しい方法論の礎を築いた。なお、本年度は、関連する研究内容を英文学術論文1報、解説1報、国際会議発表5件、国内学会発表14件などを公表した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
大阪大学マイクロダイナミクス研究室
http://www.md.ams.eng.osaka-u.ac.jp/
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