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スペクトル確率有限要素/境界要素法による動的解析手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15760348
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 構造工学・地震工学・維持管理工学
研究機関京都大学

研究代表者

本田 利器  京都大学, 防災研究所, 助手 (60301248)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード不確定性 / 境界要素法 / 有限要素法 / スペクトル
研究概要

本研究では,構造物の地震応答解析等の動的解析において,種々のパラメタの不確実性による影響を効率よく評価する数値解析手法を開発することを目的として,以下の成果を得た.
(1)スペクトル確率有限要素法の連続体の非線形動的問題への適用を図った.具体的には,線形系,超弾性系,および,バイリニア降伏特性等を有する系を対象として,理論的な検討に基づき,適用範囲などの整理及び定式化を行った.
(2)非線形問題のためのプログラムも作成し,数値シミュレーションによる解析の安定性や適用範囲の検討,モンテカルロシミュレーションとの比較による精度の検討等を行った.以上の検討により,提案する手法がモンテカルロシミュレーションなどに比較して非常に高速であること等が示された.ただし,非線形性の影響が強い問題については精度が低下する場合もみられ,適用性に限界があることも示された.
(3)スペクトル確率境界要素法について基礎的な理論の検討を行い,2次元弾性波動場を対象とした数値シミュレーション,精度の検証を行った.モンテカルロシミュレーションとの比較により,提案手法が十分の精度を有していること,計算時間の大幅な短縮が実現できること,などが示された.
(4)非ガウス性の不確定問題に対する適用法について検討し,対数正規分布の問題に対する適用法を提案し,その性能を検証し,モンテカルロシミュレーションとの比較により,高い解析,計算時間の短縮が実現できることを示した.
(5)さらに,非線形問題への適用性をあげるための方法論として,モンテカルロシミュレーションと,提案手法のハイブリッド化についても基礎的な検討を行い,その有用性を指摘できた.(703文字)

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Taylor展開近似における次数の影響を考慮したSpectral Stochastic BEMの性能の評価2004

    • 著者名/発表者名
      本田利器
    • 雑誌名

      境界要素法論文集 21

      ページ: 65-70

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] スペクトル確率境界要素法の提案と幾何形状に不確定性を有する弾性解析への適用2004

    • 著者名/発表者名
      本田利器
    • 雑誌名

      土木学会論文集 No.759/I-67

      ページ: 111-120

    • NAID

      10012033110

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectral Stochastic Finite Element Method for Log-Normal Uncertainty2004

    • 著者名/発表者名
      Riki Honda, Roger Ghanem
    • 雑誌名

      応用力学論文集 vol.7

      ページ: 391-398

    • NAID

      130004091599

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Riki Honda, H.Sakai, S.Sawada: "Non-iterative time integration scheme for non-linear dynamic FEM analysis"Earthquake Engineering & Structural Dynamics. Vol.33, No.1. 111-132 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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