| 研究概要 |
有限要素法などの離散化増分解析法による弾塑性構造物の挙動追跡において,いくつかの要素が塑性流れ則にしたがう可能性がある状況の下手は,各要素のひずみ速度の符号と整合する剛性係数を選択して剛性魚売れ鵜を形成しなければならない。従来の弾塑性解析コードでは,試行解析結果のひずみ速度に基づいて要素の剛性係数を変更する試行修正過程を基本的方法として採用しているが,ときにこの試行修正過程が堂々巡りに陥り,整合剛性行列が形成できない事態に遭遇することがある。このような事態が発生すると,それに対する何らかの対処法をプログラムが増えていない限り解析を打ち切らざるを得ない。本研究の目的は,整合剛性行列形成問題に対する一般化理論の構築を試みるとともに,確実に整合剛性行列が形成できる弾塑性解析法用アルゴリズムを提供することである。本年度は,まず,これまで整合剛性行列形成問題が論じられたことがなく,解析制御が困難であるとされる塑性剛性が負勾配を有する(ひずみ軟化)場合の問題について検討を行った。対象としたモデルは,塑性剛性が負勾配の2本の弾塑性ばね(バイリニア劣化型ばね)に支えられた単純柱モデル(シャンレイ・モデル)を用い,試行修正過程によって整合剛性行列を形成していく過程を追跡した。その結果,以下の点が明らかになった:(1)荷重-変位平面上で整合剛性となる2本のばね剛性の組合わせがない領域が存在する。その領域では,静的つり合い状態が実現できない。(2)最初の試行組合わせによって整合となる組合わせが異なる領域がある。(3)前記(1)および(2)の領域の大きさは,負勾配の度合に依存し,勾配が零以上であれば存在しない。
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