非均質固体の大変形解析のための節点ベース有限要素法の開発

• 研究課題/領域番号: 19560057
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 寺田 賢二郎 東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40282678)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2008年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2007年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 節点積分有限要素法 / 大変形問題 / 非均質材料 / マルチスケール / 亀裂進展問題 / リメッシング / マルチスケール解析

研究概要

本研究では, 非均質固体の大変形問題を対象に, メッシュの「つぶれ」や「ゆがみ」を常に修正しながら解析が可能な節点ベース有限要素法を開発した. 具体的には, 通常の有限要素法は, 節点には変位値が付与され応力やひずみは要素(あるいは積分点)の物理量として離散化が行われるが, すべての物理量を節点で評価する節点ベースの有限要素法を採用して, 任意の大変形挙動が解析可能な有限要素法へと拡張した.

研究成果

• [雑誌論文] 節点積分を応用した簡易なFEMベースのひび割れ進展解析手法 (2008)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒, 寺田賢二郎
  • 雑誌名: 計算工学会論文集 20080002
  • NAID: 130008056216
  • 査読あり
• [雑誌論文] モデルを用いた準脆性材料の動的破壊解析手法に関する基礎的研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒, 岩田暁, 寺田賢二郎, 岡澤重信, 樫山和男, Cohesive crack
  • 雑誌名: 応用力学論文集, 土木学会 11 ページ: 201-209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cohesive crackモデルに対する陽的近似アルゴリズムの提案とその性能評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒・寺田賢二郎
  • 雑誌名: 土木学会論文集A 64 ページ: 627-638
  • NAID: 130004467131
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複合材料の非線形解析のためのイメージベース節点積分有限要素法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒, 寺田賢二郎
  • 雑誌名: 応用力学論文集, 土木学会 10 ページ: 91-100
  • NAID: 130004257874
  • 査読あり
• [雑誌論文] 節点積分有限要素法の変形・近似性能に関する基礎的検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒
  • 雑誌名: 日本計算工学会論文集 2007
  • 査読あり
• [雑誌論文] 節点積分有限要素法による非均質材料・構造物の弾塑性解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒
  • 雑誌名: 日本計算工学講演会論文集 12 ページ: 283-286
• [学会発表] Eulerian finite cover method for multi-scale analysis of large deformed composites (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Terada
  • 学会等名: 8th World Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Venice, Italy
  • 年月日: 2008-07-04
• [学会発表] A Method for Crack Simulations of Heterogeneous Solids using Nodal-Integration FEM, 8th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM8) and the 5th. European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kurumatani, K. Terada
  • 学会等名: ECCOMAS 2008
  • 発表場所: the Lido Island in Venice (Italy)
• [学会発表] Maruyama, Eulerian finite cover method for multi-scale analysis of large deformed composites, 8th World Congress on Computational Mechanics (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Asai, K. Terada, A. Maruyama
  • 学会等名: WCCM8-ECCOMAS 2008
  • 発表場所: the Lido Island in Venice (Italy)
• [学会発表] 節点積分近似による応力の連続性を利用した固体の非線形解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒, 寺田賢二郎
  • 学会等名: 第13回計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 節点積分を応用したFEMベースひび割れ進展解析手法の開発とその応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒, 寺田賢二郎, 京谷孝史
  • 学会等名: 第13回計算工学講演会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 節点積分有限要素法の近似性能に関する基礎的検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 寺田賢二郎
  • 学会等名: 日本計算工学会, 第12回計算工学講演会
  • 発表場所: 国立青少年オリンピック記念センター
  • 年月日: 2007-05-23
• [学会発表] Multiscale simulation of deterioration of concrete atructures due to crack propagation coupled with mass diffusion (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Terada, M. Kurumatani
  • 学会等名: The 2nd Korea-Japan Workshop on Computational Engineering
  • 発表場所: Seoul, Korea
• [学会発表] 節点積分有限要素法の近似性能に関する基礎的検討 (2007)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒・小島隆嗣・寺田賢二郎
  • 学会等名: 日本計算工学会, 第12回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 節点積分有限要素法による非均質材料・構造物の弾塑性解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 車谷麻緒, 寺田賢二郎
  • 学会等名: 日本計算工学会, 第12回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京