| 研究課題/領域番号 |
21K03769
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
増田 健一 富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (40548153)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 座屈 / FEM / 薄肉部材 / 極限荷重 / 有限要素法 / 塑性座屈 / 有効幅 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高引張強さ，高加工硬化特性および高伸び率を有する板材を用いた薄肉構造物は，塑性座屈時の荷重がその構造物の極限荷重に対応せず，塑性座屈後も荷重が増加する場合が存在する．本研究では，申請者がこれまで検討してきた弾性座屈後の極限荷重評価法を拡張することで圧縮や曲げを受ける薄肉部材の塑性座屈後の極限荷重の評価法を確立することを目的とする．
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| 研究成果の概要 |
板の圧縮および平面曲げにおいて，臨界ひずみに関する特徴を把握することで，幾何特性・境界条件の違い・材料特性に対応する極限荷重を評価することが可能となった．
四角筒の圧縮および曲げにおいて，種々の長さ・四角筒の幅や高さに対応した崩壊断面変形状態を一本のマスターカーブで表現することが可能となった．そこで，長さ方向の曲率と断面方向の局所的な曲率によって生じる二軸応力状態を考慮することで，崩壊メカニズムに対応した精度の良い極限荷重評価法を提案することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高伸び率を有する板材の極限荷重は塑性座屈荷重に対応せず，塑性座屈後に生じ，その値は塑性座屈荷重を大きく上回ることが報告されていて，代表的な設計基準として知られているEurocode3では不十分であることが知られている．そのような背景から，Eurocode3の代替方法として連続強度設計法などによる極限荷重の評価法に関する研究が盛んに行われている．しかし，部材崩壊メカニズムの把握，その現象に合わせた合理的な解釈，その解釈に基づく極限荷重の評価は行われていないのが現状である．本研究で得られた合理的な成果は，薄肉部材に対する正しい知識を深化させ得るため，学術的にも社会的にも大きく貢献し得る．
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