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マルチグリッド法による高精度船体構造ズーミング手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 10555337
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 船舶工学
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 克幸  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (10235939)

研究分担者 大坪 英臣  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (20011132)
閔 勝載  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60301123)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
2000年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1998年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードマルチグリッド法 / 重合メッシュ法 / ズーミング法 / グローバル要素 / 有限要素法 / 船体構造
研究概要

船体構造のような大規模な構造に対して有限要素解析を行う場合,全体構造を詳細形状まで表現したモデルで解析を行うことは非現実的であるため,一般的にグローバルな解析結果をもとに適当な境界条件を与えて詳細解析を行うズーミング解析と呼ばれる方法が用いられる。しかし,現実には,グローバルな挙動とローカルな挙動は互いに影響を及ぼしあうものであり,より正確な解析にはグローバルな解析とローカルな解析を連動させることが望ましい。そこで,本研究では,船体構造の解析におけるズーミング法の精度の改善のため,グローバルなメッシュとローカルなメッシュを重ね合わせ,グローバルな解析とローカルな解析を同時に行う重合メッシュ法を,2次元弾性問題,板曲げ問題に適用し,ズーミング法に比べ良い解が得られることを示した。また,グローバルな解析とローカルな解析を反復的に行うことによって重合メッシュ法を汎用有限要素コードを用いて行うことができることを示し,船体構造解析に適用した。船体構造解析の解析例は,21万トンのバルクキャリアーとし,汎用コードとしてMSC/NASTRANを使用した。本例題により,船体構造解析における重合メッシュ法の有効性が確かめられ,船体構造の設計者が通常用いている汎用コードを用いて,従来のズーミング解析法よりも精度の良い重合メッシュ法を容易に利用できることを示した。また,詳細解析を行う部分の剛性が部分的に異なる場合,グローバル領域は一様の剛性とし,ローカル領域の剛性のみを変化させれば良いということを数学的に証明した。この事実を応用すれば,全体モデルを線形解析で行い,ローカル領域のみに弾塑性等の非線形性を考慮すればよいため,非常に合理的な解析が行える。また,従来のズーミング解析では,このような非線形解析は不可能であったため,本開発手法の今後の発展が期待される。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] 鈴木克幸,大坪英臣 他: "重合メッシュ法によるズーミング解析の高精度化"日本造船学会論文集. 185. 197-201 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木克幸,大坪英臣 他: "重合メッシュ法による船体構造のマルチスケール解析"日本計算工学会論文集. 1. 155-160 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木克幸: "マルチスケール解析の動向"日本造船学会誌. 843. 49-55 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中住昭吾,鈴木克幸,藤井大地,大坪英臣: "重合メッシュ法による穴あさ板の解析に関する一考察"日本計算工学会論文集. 3. (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中住昭吾,鈴木克幸,大坪英臣,藤井大地: "重合メッシュ法によるシェル・ソリッド混合解析"日本造船学会論文集. 189. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Suzuki, H.Ohtsubo et al.: "Improvement of the Accuracy of Zooming Analysis Using Overlaying Mesh Method"Journal of the society of naval architects of Japan. Vol.185. 197-201 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Suzuki, H.Ohtsubo et al.: "Multi Scale Analysis of Ship Structure Using Overlaying Mesh Method"Transactions of the Japan Society for Computational Engineering and Science. Vol.1. 155-160 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Suzuki: "The trend of the multi- scale analysis"Bulletin of The Society of Naval Architects of Japan. Vol.843. 49-55 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakasumi, K.Suzuki, D.Fujii, H.Ohtsubo: "A study on the analysis of the plate model with a hole by overlaying mesh method"Transactions of the Japan Society for Computational Engineering and Science. Vol.3. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Nakasumi, K.Suzuki, H.Ohtsubo, D.Fujii: "Mixed analysis of shell and solid elements using overlaying mesh method"Journal of the society of naval architects of Japan. Vol.189. (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中住昭吾,鈴木克幸,藤井大地,大坪英臣: "重合メッシュ法による線形・非線形マルチスケール解析"日本機械学会第13回計算力学講演会論文集. 781-782 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木克幸: "重合メッシュ法にようグローバル・ローカルモデリング"日本機械学会第13回計算力学講演会論文集. 759-760 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中住昭吾,鈴木克幸,藤井大地,大坪英臣: "重合メッシュ法による弾塑性解析"第50回理論応用力学講演会. 255-256 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中住昭吾,鈴木克幸,大坪英臣: "重合メッシュ法によるシェル・ソリッド混合マルチスケール解析"第49回理論応用力学講演会. 51-52 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木克幸、大坪英臣、白石卓士郎: "重合メッシュ法によるマルチスケール解析のスケール間反復アルゴリズム"第12回計算力学講演会論文集. 783-784 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木克幸: "マルチスケール解析の動向"日本造船学会誌. 843号. 49-55 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木克幸、大坪英臣、閔勝載、白石卓士郎: "重合メッシュ法による船体構造のマルチスケール解析"日本計算工学会論文集. Vol.1. 155-160 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木克幸、大坪英臣、白石卓士郎、閔勝載: "重合メッシュ法によるズーミング解析の高精度化"日本造船学会論文集. 第185号. 197-201 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木克幸、白石卓士郎、閔勝載、大坪英臣: "ズーミング法と重合メッシュ法の精度の比較"第48回理論応用力学講演会講演論文集. 379-380 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 白石卓士郎、鈴木克幸、閔勝載、大坪英臣: "重合メッシュ有限要素法によるシェル構造の解析"第48回理論応用力学講演会講演論文集. 381-382 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 克幸 ほか: "有限要素法におけるズーミング法と重合メッシュ法の精度の検討" 理論応用力学講演論文集. 第48回. 379-380 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 白石 卓士郎 ほか: "重合メッシュ有限要素法によるシェル構造の解析" 理論応用力学講演論文集. 第48回. 381-382 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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