| 研究概要 |
本研究は,土のもつ微視構造の影響を考慮した連続体の力学を開発することを最的な目的としている。つまり,土を連続体近似する過程において,粒状体であるとう特徴を導入することである。このうち,本年度は,材料の極性を考慮しうる連続理論,すなわちマイクロポーラ理論(コッセラ連続体理論)を実際の問題へ適用しその適用性について検討を行っている。
まず,コッセラ連続体理論とは,通常の連続体理論の枠組みの上に微細要素の回の効果を導入しているため,通常の釣り合い方定式に偶応力と回転の効果が付加さる。このため,方程式が非常に複雑なものとなる。そこで,本研究では,この複雑を除去するため,一般的な3次元での記述は行わず,回転の方向が一方向に限定でる2次元(平面ひずみ状態)について定式化を行った。また,材料の構成則は,最基本的な構成関係であるドラッカー・プラガ-の基準に基づく弾塑性構成関係を用た。以上の定式化を行った後,有限要素法への適用を行った。また,材料のもつひみ軟化およびひずみ硬化特性を安定して解析するため,解析手法には,リターンマピング法および弧長増分法を用いた。本年度の研究では,特に,有限要素とコッラ連続体を適用した数値解析結果について検討を行った。まず,コッセラ連続体理に特有のパラメータであるスケールパラメータについてパラメトリックスタディー行った。そして,当該メッシュに対する影響を与える最小のスケールパラメータを定した。次に,異なるメッシュ分割で解析を行い,メッシュサイズとスケールパラメータについて検討を行った。
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