| 研究課題/領域番号 |
01460165
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
矢尾 哲也 広島大学, 工学部, 教授 (20029284)
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| 研究分担者 |
藤久保 昌彦 広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
道本 順一 広島大学, 工学部, 助教授 (80106806)
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| キーワード | 円筒部材 / 座屈・塑性崩壊 / 凹損 / 曲げ損傷 / 海洋構造物 / 理想化構造要素法 / 弾塑性大たわみ解析 |
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| 研究概要 |
本年度はまず、円筒試験体を製作し、凹損付加試験を行った。つづいて、凹損を付加された試験体に対して、軸圧縮試験、軸引張試験、軸圧縮後軸引張試験、軸引張後軸圧縮試験を行った。その結果、以下のことが明かとなった。
(1)凹損発生機構は、まず、微小弾性変形の後、塑性変形が始まる。やがて、塑性関節線が形成されて、凹損となる。
(2)軸引張荷重に対する凹損部の塑性強度は、最終的には材料の降伏強度で評価できる。
(3)軸引張荷重を受ける場合、凹損部以外の領域でも凹損の存在によって有効剛性が低下するので、凹損部材の引張軸剛性を評価する場合、この有効剛性の低下を考慮する必要がある。
さらに、有限要素法による弾塑性大たわみ解析を行い、その結果および実験結果をもとに、損傷の影響を考慮した理想化構造要素を開発した。この要素は、(a)マトリックス法による増分形の弾性大たわみ解析、(b)解析的手法による簡易弾塑性大たわみ解析および(c)マトリックス法による増分形の弾塑性大たわみ解析の3つの部分より成る。この要素が有効であることを、解析結果と実験結果の比較で確認した後、この要素を用いたシリ-ズ計算を行い、以下のことが明かになった。
(1)凹損および曲げ損傷の量は、最終強度低下に大きく影響する。
(2)凹損の長さおよび位置は、最終強度にあまり影響しない。
(3)凹損は軸圧縮荷重と端部曲げモ-メントの全ての組み合せに対して、最終強度を低下させる。
(4)曲げ損傷の最終強度低下に対する影響は、軸圧縮荷重が支配的な時に顕著となる。
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