| 研究課題/領域番号 |
05452313
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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 |
北村 充 広島大学, 工学部, 助教授 (40195293)
藤久保 昌彦 広島大学, 工学部, 助教授 (30156848)
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| キーワード | 海洋構造物 / 凹損 / 亀裂 / 余剰耐力 / 円筒部材 / 理想化構造要素法 |
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| 研究概要 |
本年度は、昨年度開発した損傷を有する円筒部材のための理想化構造要素の妥当性を調べるため、まず凹損および曲げ損傷を有する円筒部材に対する純曲げ崩壊試験を実施した。実験ケースは以下の通りである。
(1)凹損部を曲げの引張側、圧縮側および中性軸位置の各位置に置いて単調載荷。
(2)上記の初期載荷に続いて繰り返し載荷。
その結果、以下のことが判明した。
(a)凹損が曲げの圧縮側に位置するときは、解析結果は実験に比べて低めの耐荷力を与える。
(b)凹損が曲げの引張側に位置するときは、解析結果は高めの剛性を与える。また、耐荷力は実験とよく一致するが、荷重・たわみ曲線の一致は悪い。
上記不一致の理由として、凹損発生時の残留応力の影響を考慮していないこと、および凹損の回復に伴う円筒横断面内の塑性仕事を正確に考慮していないこと、の二つが考えられた。そこで、FEMによる詳細解析を行い、残留応力が部材耐荷力に大きく影響することを明らかにした。さらに、残留応力と凹損回復時の横断面の塑性仕事を考慮できるよう、昨年度のモデルを改良した。その結果、実験結果との良好な一致が得られた。
次に同様の実験を、亀裂損傷を有する円筒部材についても実施し、これについては解析結果が実験結果と良好に一致することが確認された。
一方、大波高下の海洋構造物に働く波浪荷重の計算プログラムを開発した。大波高を考慮するため、非線形波理論を適用すると共に、波面隆起による没水領域の変化を考慮できるようにした。この波浪荷重解析プログラムと、上記理想化構造要素プログラムを結合して、波浪中の海洋構造物の構造応答解析プログラムを作成した。
本プログラムを用いて、次年度は、構造応答シミュレーションを行い、その結果に基づいて海洋構造物の余剰耐力評価法を確立する予定である。
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