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き裂を有するパネルの圧壊挙動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06632
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

研究代表者

村上 睦尚  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (90392688)

研究分担者 安藤 孝弘  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (30425756)
柳原 大輔  九州大学, 工学研究院, 准教授 (10294539)
田中 智行  広島大学, 工学研究科, 助教 (20452609)
研究協力者 瀬戸山 雄  株式会社 富士通九州システムズ
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード材料・構造力学 / 座屈・最終強度 / FEM解析 / シェル-ソリッドモデル / き裂 / 最終強度 / 崩壊 / 座屈 / 接触 / 繰返し荷重
研究成果の概要

通常のシェル要素では考慮できないき裂部での接触や局所変形を考慮したFEMモデルを構築し、座屈・最終強度解析を行った。さらに、構築したFEMモデルを用いて、き裂面の接触、繰返し荷重、矩形板のアスペクト比、板厚が最終強度に与える影響について明らかにした。
主な知見としては、き裂面の接触を考慮することで、圧縮最終強度は無き裂の場合と同程度となることを示したが、座屈変形が生じやすい薄板の場合は、最終強度後の荷重低下はパネルのアスペクト比が大きくなるほど顕著になることが分かった.繰り返し荷重を受ける場合、き裂の存在により引張荷重時に応力集中、開口の開きが影響し、剛性が低下することが分かった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Meshfree Fat-shell Formulation for Evaluating Linear Buckling Loads and Mode Shapes of Structural Plates2017

    • 著者名/発表者名
      吉田健一郎,貞本将太,瀬戸山雄,田中智行, Tinh Bui-Quoc,村上睦尚,柳原大輔
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology

      巻: 22 号: 3 ページ: 501-512

    • DOI

      10.1007/s00773-017-0433-2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Buckling analysis of stiffened plate structures by an improved meshfree flat shell formulation2017

    • 著者名/発表者名
      S.SADATOMO, S.TANAKA, K.TANIGUCHI, M.OZDEMIR, T.Q.BUI, C.MURAKAMI, D.YANAGIHARA
    • 雑誌名

      Thin-Walled Structures

      巻: 117 ページ: 303-313

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] き裂を有するパネルの有限要素法によるモデル化と最終強度解析に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸山雄,田中智行,柳原大輔,村上睦尚
    • 雑誌名

      日本計算工学会論文集

      巻: -

    • NAID

      130006171626

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Influence of Various Crack Damages on Compressive Collapse Behavior of Continuous Stiffened Panel2017

    • 著者名/発表者名
      瀬戸山雄、柳原大輔、田中智行、村上睦尚
    • 学会等名
      31st Asian-Pacific Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures(TEAM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 引張および圧縮荷重を受けるき裂損傷を有する矩形パネルの崩壊挙動に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      喩霽、瀬戸山雄、田中智行、村上睦尚、柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 種々のき裂が連続防撓パネルの圧壊強度に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸山雄,柳原大輔,田中智行,村上睦尚
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      日本岡山県岡山市
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] き裂損傷を有するパネルのモデル化と座屈・最終強度に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸山雄,田中智行,松田英紀,柳原大輔,村上睦尚
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      日本福岡県福岡市
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] き裂損傷を有するパネルのモデル化と座屈・最終強度解析に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸山,雄田中智行,松田英紀,村上睦尚,柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      日本福岡県福岡市
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Buckling analysis of plate structures using meshfree method2016

    • 著者名/発表者名
      吉田健一郎,谷口公洋,瀬戸山雄,田中智行,村上睦尚,柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      日本大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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