2014 Fiscal Year Research-status Report
自由自在なリメッシングに基づく三次元任意形状き裂の非線形進展解析
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25390157
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
岡田 裕 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50281738)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非線形有限要素法 / 有限変形解析 / 弾塑性解析 / リメッシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成25年度の目標は，離散化・弱形式の積分機能と変形履歴（応力・塑性ひずみとひずみ履歴パラメータ）記憶機能が分化した非線形有限要素法解析手法を構築すること．さらに，構築した解析プログラムを用いて拡散くびれ問題の例題検証を行うことであった．平成26年度は，三次元J積分やT*積分などの非線形き裂パラメータの計算に関する検討と，生成系き裂進展解析の試行を行うことが目標であった．
（１）平成25年度の目標に対しては，拡散くびれ問題で期待した解析精度が得られなかったため，平成26年度も引続き拡散くびれ問題の解析を行った．その結果，拡散くびれ問題解析を精度良く実施することができた．
（２）三次元Ｊ積分については，初年度から進めた検討を前倒しで進め，三次元の大変形弾塑性問題に対しても精度の良い実装法を見出すことができた．
（３）生成系き裂進展解析の試行は達成できなかった．次年度の課題である．
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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
（１）プログラム実装に成功し、拡散くびれ問題解析を精度良く実施することができたこと．これにより，提案手法の有効性を概ね確認できた．
（２）三次元の大変形弾塑性問題に対して，精度良く非線形破壊力学パラメータ・J積分を計算することが可能になった．生成系き裂進展解析については平成27年度に達成できる見通しである．
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）生成系き裂進展解析の試行： 無限板中のき裂進展を仮定した生成系三次元き裂進展解析に適用し，定常的なき裂進展が再現できるかを確認する．再現できない場合は、ベースとなる平成25年度開発のプログラムに問題があると考え，ラグランジュポイントから弱形式を表現するための有限要素法メッシュへのマッピング手法やニュートンラフソンアルゴリズム等の非線形解析アリゴリズムに関する検討を行っていく．
（２）き裂進展解析の実施： 三次元J積分値またはT*積分値一定のもとで適用系き裂進展解析を試行する．解析例題は貫通き裂問題と表面き裂問題想定している．これにより，計算手法細部のさらなる改良を行う．
（３）構築した解析技術のさらなる発展: 大変形材料非線形解析における，自由自在なリメッシングが可能な解析手法はき裂進展解析だけでなく，塑性加工問題などにも応用可能である．三年間の研究成果を総括し、新しい研究の方向性を見出す。
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| Causes of Carryover |
購入を予定していた解析モデル生成用コンピュータは，現有のもので代替できた．また，数値解析用ワークステーションも予定より安価に購入することができたため，次年度使用額が発生した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
最終年度は計算機の購入予定は無いが，海外出張など成果発表に執行していく予定．
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