非線形確率有限要素法の開発

1990 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 01460093
• 研究種目: 一般研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料力学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久田 俊明 東京大学, 先端科学技術研究センター・巨大システム分野, 助教授 (40126149)
• 研究分担者: 野口 裕久 東京大学, 先端科学技術研究センター・巨大システム分野, 助手 (70218303) ; 酒井 信介 東京大学, 工学部・機械工学科, 助教授 (80134469) ; 平田 賢 東京大学, 先端科学技術研究センター・巨大システム分野, 教授 (70010775) ; NOGUCHI Hirohisa RCAST, Univ, of Tokyo, Res. Ass. (70218303) ; NOGUCHI Hirohisa RCAST, Univ, of Tokyo, Res. Ass. (70218303)
• 研究期間 (年度): 1989 – 1990
• キーワード: 有限要素法 / 確率有限要素法 / 感度解析 / 非線形解析

研究概要

本研究の目的は、非線形確率有限要素法の理論を新たに開発し、それに基づく実用的計算機コ-ドを作成して広く普及を図ることである。そして、昨年度の当研究により、線形確率有限要素法の非線形問題への拡張に対して世界で初めてブレイクスル-を与えることができた。昨年度は基礎理論式を開発し、弾塑性トラス、大変形トラス、三次元弾塑性要素による解析コ-ドを試作し理論の妥当性について検討したが、本年度は昨年度開発したコ-ドを更に拡張し実問題への応用を試みた。具体的な研究成果は以下の通りである。(1)動的弾塑性問題に対して感度解析手法の定式化をおこなった。(2)3次元トラスおよび配管系の動的解析コ-ドを開発し、感度解析手法を組み入れた。(3)(2)により開発した感度解コ-ドと信頼性解析コ-ド(カリフォルニア大学バ-クレ-校開発)とを結合し信頼性指標および構造物の破壊確率を算出した。(4)実問題への応用として、開発した3次元配管系有限要素法感度解析コ-ドを用いて、実現模原子炉配管系の地震応答感度解析を実施した。これらの計算はミニス-パ-コンピュ-タを用いても一回の計算に16時間近く要し、従来の感度解析手法では解析したいパラメ-タの数だけ計算時間が比例倍になるが、開発した感度解析手法を用いるて1パラメ-タあたり1時間の計算時間で感度を求めることができ、開発したコ-ドの効率性、実用性が検証された。なお研究成果の証された。なお研究成果の一部は日本機械学会およびS.MIRTにて発表される予定である。

研究成果

• [文献書誌] 久田 俊明.野口 裕久.村山 修: "動的非線形有限要素法における感度解析法の開発" 日本機械学会論文集. (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 久田 俊明.野口 裕久.村山 修: "配管系における動的弾塑性応答感度解析コ-ドの開発" 日本機械学会論文集. (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hidtoshi Ibe Toshiaki Hisada Hiroshisa Noguchi etc: "Application of Fail Safe Structurol Design To Piping System" Proc.of SMIRT. (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 久田 俊明: "弾塑性確率有限要素法の基礎式" 日本機械学会論文集. 56. 966-970 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Toshiaki Hisada Hirohisa Noguchi: "Development of a Nonlinear Stochastic FEM and its Appiicattion" Proc.5th Int.Conf.on Structural Sabety and Reliability. ー. 1097-1104 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Toshiaki Hisada Hirohisa Noguchi: "Sensitiuity Analysis for Nonlinean Stochastic FEM in 3D Elasts Plastic Problems." Proc.ASME PVP. 177. 175-179 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hisada, T.: "Basic Formulation for Elastic-Plastic Stochastic Finite Element Method (Sensitivity Analysis of Nolinear FEM)" J. of JSME,. 56. 524 (1990)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hisada, T. and Noguchi, H.: "Sensitivity Analysis for Nonlinear Stochastic FEM in 3D Elastic-plastic Problems" Proc. ASME PVP Conference. Vol. 177. 175-179 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hisada, T. and Noguchi, H.: "Development of Nonlinear Stochastic FEM and ist application" Proc. 5th Int. Conference on Structural Safety and Reliability. 1097-1104 (1989)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hisad, T. Noguchi, H. and Murayama, O.: "Development of Sensitivity Analysis Method in Dynamic Nonlinear FEM" J. of JSME.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hisada, T., Noguchi, H. and Murayama O.: "Reliability Analysis of Elasto-Plastic Dynamic Problems" Proc. International Federation for Information Processing. (1991)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hisada, T. Noguchi, H. and Murayama, O.: "Development of Sensitiveity Analysis Code for Elastic-Plastic Dynamic Response of Piping Systems" J. of JSME.
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より