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非連続体モデルによる脆性材料の破壊・崩壊シミュレーション手法

研究課題

研究課題/領域番号 11450205
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 建築構造・材料
研究機関名古屋大学

研究代表者

森 博嗣  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (80157867)

研究分担者 黒川 善幸  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (50242839)
谷川 恭雄  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70023182)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード破壊解析 / 構成則 / 粘弾塑性サスペンション要素法 / Delauney三角分割 / 摩擦降伏 / 大変形解析 / AE現象 / シミュレーション
研究概要

本課題では、以下に示す一連の研究を実施した。
1.粘弾塑性サスペンション要素解析手法の拡張・整備
現有の2次元粘塑性サスペンション要素法プログラムを3次元に拡張するとともに、広範な実現象のシミュレーションを実現するため、細部に至る多数の境界条件を考慮できるようにプログラムの拡張を行った。また、Delauney三角分割による要素構成法の導入により、粗骨材のランダムな配置においても常に安定した解析が行えるようになった。さらに、変位による載荷・除荷の制御を実現して繰返し応力に対応するとともに、サスペンション要素の径を粗骨材径とは独立に指定することによりポーラスコンクリートの破壊解析を実現した。
2.コンクリートの応力-ひずみ曲線の解析
コンクリート角柱(2次元)供試体の破壊挙動のシミュレーションを実施し、載荷速度、供試体の形状および寸法、粗骨材の位置のバラツキなどの要因が、その破壊過程や応力-ひずみ曲線に与える影響を検討した。また、コンファインドコンクリートのシミュレーションも行い、応力-ひずみ曲線について検討を行った。
3.アコースティック・エミッション(AE)現象の解析への応用
コンクリートの破壊過程で生じるAE弾性波の発生シミュレーションを行い、引張破壊とせん断破壊の差異、カイザー効果の機構などについて解析的な検討を行った。その結果、本解析手法によりAE現象が良く再現できることが判った。
4.ポーラスコンクリートの破壊解析への応用
ポーラスコンクリートの破壊解析を行った。その結果、サスペンション要素法においては、骨材配置が同じであればポーラスコンクリートの破壊の進展はほぼ同じであること、圧縮強度と空隙率の関係が従来の研究結果を良く表現していることなどが確認された。

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 平岩陸: "粗骨材容積比がコンクリートの圧縮破壊挙動に及ぼす影響に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. Vol.21,No.2. 607-612 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平岩陸: "圧縮繰返し応力を受けるコンクリートの変形挙動に関する解析的研究"材料. Vol.48,No.8. 864-869 (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] 平岩陸: "粘弾塑性サスペンション要素法によるコンクリートのAE現象のシミュレーション"日本建築学会東海支部研究報告集. No.38. 29-32 (2000)

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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] 平岩陸: "コンファインドコンクリートの強度および変形挙動に関する解析的研究"日本建築学会構造系論文集. No.528. 1-6 (2000)

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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] Hiraiwa,T.: "Analysis of Compressive Fracture of Concrete by Visco-Elasto-Plastic Suspension Element method using Delaunay Triangulation"Transactions of the Japan Concrete Institute. Vol.22. 85-92 (2000)

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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] 大塚幸治: "粘弾塑性サスペンション要素法によるポーラスコンクリートの破壊解析"日本建築学会東海支部研究報告集. No.39. 89-92 (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] Hiraiwa, T., Tanigawa, Y., Mori, H.and Kawato, K.: "Study on Effect of Volume Fraction of Coarse Aggregate on Compressive Failure of Concrete"Trans. of JCI. Vol.21. 49-56 (1999)

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      「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] Hiraiwa, T., Tanigawa, Y., Mori, H.and Kawato, K.: "Analytical Study on Strength and Deformation Behavior of Confined Concrete"Jour. of Struct. and Constr. Engng., Trans. of AIJ. No.528. 1-6 (2000)

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      「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] Hiraiwa, T., Tanigawa, Y., Mori, H.and Kawato, K.: "Analysis of Compressive Fracture of Concrete by Visco-Elasto-Plastic Suspension Element Method using Delaunay Triangulation"Trans. of JCI. Vol.22. 85-92 (2000)

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      「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] Hiraiwa, T., Tanigawa, Y.and Mori, H.: "Analytical Study on Deformation and Fracture Behavior of Confined Concrete under Shear Force"Journ. of Struct. and Constr. Engng., Trans. of AIJ. No.540. 13-18 (2001)

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      「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] Hiraiwa, T., Tanigawa, Y., Mori, H.and Kawato, K.: "Simulation of Acoustic Emission of Concrete by Visco-Elasto-Plastic Suspension Element Method"Proc. of AIJ Tokai Chapter Architectural Research Meeting. No.38. 29-32 (2000)

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      「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] Hiraiwa, T., Tanigawa, Y., Mori, H.Park, S.G.and Ohtsuka, K.: "Analytical Study on Effect of Loading Condition on Deformation and Strength of Confined Concrete"Proc. of AIJ Tokai Chapter Architectural Research Meeting. No.39. 85-88 (2001)

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      「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] Ohtsuka, K., Tanigawa, Y., Mori, H., Kurokawa, Y., Hiraiwa, T.and Park, S.J.: "Failure Analysis of Porous Concrete by Visco-Elasto-Plastic Suspension Element Method"Proc. of AIJ Tokai Chapter Architecural Research Meeting. No.39. 89-92 (2001)

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      「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] 平岩陸: "コンファインドコンクリートの強度および変形挙動に関する解析的研究"日本建築学会構造系論文集. No.528. 1-6 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiraiwa,T.: "Analysis of Compressive Fracture of Concrete by Visco-Elasto-Plastic Suspension Element Method using Delaunay Triangulation"Transactions of the Japan Concrete Institute. Vol.22. 85-92 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 平岩陸: "Delaunay三角分割による要素構成方法を用いた粘弾塑性サスペンション要素解析"コンクリート工学年次論文集. Vol.22,No.2. 487-492 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 平岩陸: "コンファインドコンクリートのせん断変形・破壊挙動に関する解析的研究"日本建築学会構造系論文集. No.540. 13-18 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 平岩陸: "コンファインドコンクリートの変形・破壊挙動に及ぼす載荷条件の影響に関する解析的研究"日本建築学会東海支部研究報告集. No.39. 85-88 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大塚幸治: "粘弾塑性サスペンション要素法によるポーラスコンクリートの破壊解析"日本建築学会東海支部研究報告集. No.39. 89-92 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 平岩 陸: "粗骨材容積比がコンクリートの圧縮破壊挙動に及ぼす影響に関する研究"コンクリート工学年次論文報告集. Vol.21,No.2. 607-612 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平岩 陸: "圧縮繰返し応力を受けるコンクリートの変形挙動に関する解析的研究"材料. Vol.48,No.8. 864-869 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 川戸耕介: "粗骨材の量および寸法がコンクリートの圧縮破壊挙動に及ぼす影響に関する解析的研究"日本建築学会東海支部研究報告集. No.38. 25-28 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 平岩 陸: "粘弾塑性サスペンション要素法によるコンクリートのAE現象のシミュレーション"日本建築学会東海支部研究報告集. No.38. 29-32 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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