| 研究概要 |
本研究においては、地盤の大変形問題を、精度よく安定的に解析することをめざして、固体力学の分野で主に用いられているLagrange的記述、流体力学の分野で主に用いられているEuler的記述、の両手法の利点を取り入れたArbitrary Lagrangian-Eulerian手法(ALE手法)の開発的研究を行った。この研究から得られた事項をまとめると以下のようになる。
土と水の連成問題について、固相および流体相からなる2相系材料のALE手法に基づく有限要素定式化を行った。つまり、2相系材料のつりあい式と連続式をALE表記法に基づいて有限要素離散化した。
ALE手法とメッシュ更新法の組み合わせ手法を提案した。ALE手法においても難点は存在する。それは計算する際、初期メッシュを作成するときに、各節点の種類(Euler, Lagrange, Interpolate)を指定しなければならないことである。この作業は、非常に人為的なため、適切な解を導くことができないか、適切な解を導くために計算の回数をふやさなければならない場合がある。そこで、本研究においては、これら主観的な作業を、少しでも客観的に行うための1つの方策として、メッシュ更新法を併用した解析手法を提案した。有限要素解析例として、四角形要素供試体の解析を行った。その結果、解析の安定性、精度の両面から、組み合わせ手法の有効性が確認できた。
粘性土地盤への適用をはかるために、構成式として弾粘塑性構成式を導入した解析を実施した。粘性地盤内への剛体の貫入問題についてである。その結果、有効な節点速度指定を施したALE手法が、より安定的な解析結果を与えることがわかった。しかしながら、この解析例においては、メッシュ更新法との組み合わせが行われておらず、節点速度指定がかなり主観的となっており、今後はメッシュ更新法との併用による解析が望ましいとの結論が得られた。
|
