| 研究概要 |
本研究は複合構造としての平板および円筒シェルの応力波伝播特性およびその耐衝撃特性を弾性範囲において究明するために行った.以下に研究成果を記す.
(1)異方性矩形厚板の衝撃応答解析:面内方向が異方軸である横等方性矩形厚板の弾性衝撃応答解析を固有関数展開法により行い,衝撃応答解を振動モード関数からなる級数解として表現した.数値解析は等方面と異方面での縦弾性係数比のみを異方性パラメーターとして実行し,変位応答では縦弾性係数比が大きくなるほど大きな値を示し,軸方向応力(曲げ応力)は逆に小さな応答値となった.また,上記の動弾性論解とは別にせん断変形を考慮した異方性板の解析も併せて行い,両者の結果を比較した.
(2)多層矩形板の衝撃応答解析:異方性多層板の固有値解析がうまく行かなかった.その原因は不明であるが,他方,異方性板の基礎となる各層が等方性からなる3層厚板(サンドイッチ板)を対象に自由振動・衝撃応答解析の定式化を行い,固有値スペクトルを求め,基礎的データーを求めることが出来た.
(3)異方性円筒シェルの衝撃応答解析:軸方向が異方軸である横等方性円筒シェルの弾性衝撃応答解析を固有関数展開法により行い,衝撃応答解を振動モード関数からなる級数解として表現した.数値解析は等方面と異方面での縦弾性係数比のみを異方性パラメーターとして実行し,変位および周方向応力の応答では縦弾性係数比が大きくなるほど大きな値を示すが,軸方向応力(曲げ応力)は先の矩形板の場合と同様に逆に小さな応答値となった.
(4)一般異方性円筒シェルの解析法:一般異方性円筒シェルの解析を行える変位関数が未だに見つかっていないので,これを解析的に解析するための近似手法を導入した.すなわち,半径方向の座標をシェル厚の中心からの局所座標に変換することにより,つり合いの連立偏微分方程式を常数係数のものに近似することによって近似解析解を得,それを用いた固有値解析により高精度の解を見出した.
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