| 研究課題/領域番号 |
09650114
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 大阪府立大学 |
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研究代表者 |
谷川 義信 大阪府立大学, 工学部, 教授 (30081219)
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| 研究分担者 |
河村 隆介 大阪府立大学, 工学部, 助手 (70234135)
大多尾 義弘 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (10275274)
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| キーワード | 弾性問題 / 熱応力 / 電磁熱弾性 / 熱衝撃 / 無限平板 / 無限円柱 / マックスウエル応力 / 磁気弾性応力 |
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| 研究概要 |
本年度は、現在まで提案されている種々の磁場モデルの内、磁気双極子モデルを用いた電磁熱弾性問題の基礎方程式系(温度場、電磁場、熱弾性場)についての検討を行った。さらにこの理論に基づき、このような温度場と熱弾性場および電磁場との連成場に対して、定性的および定量的評価を行う上で、最も基本的な解析モデルであると考えられる無限平板および無限円柱の問題を取り上げ、これら2つの解析モデルに対する理論解析を行った。理論解析においては、解析モデルの磁性に関する材料特性として、常磁性良導電体及び強磁性良導電体の2つの場合を考慮した。上記の解析モデルに対する熱的境界条件として、ある瞬間より無限平板の両表面および無限円柱の側面が一定温度に保持される場合を想定し、一方、力学的境界条件としては、外力の作用がなく、上記の解析モデルに対する境界上で応力ベクトルが零となる場合を取り上げた。さらに、磁場に対する設定条件を以下のように与えた。すなわち、無限平板に対しては、板の面内方向に平行な一様磁場があるものとし、無限円柱に対しては軸方向に平行な一様磁場がある場合を取り上げた。
さらに上記の理論解析結果に基づき、数値計算を実行した。数値計算に際しては、温度上昇の範囲、初期磁場の強さ、連成係数の大きさなどを数値パラメータとして系統的にデータを求めた。その結果、初期磁場の強さおよび連成係数の大きさが、変形や応力などの力学的挙動に及ぼす影響、特にマックスウエル応力、強磁性良導電体に生じる磁気弾性応力の大きさを定量的に評価することが出来た。
解析モデルを平板とした場合については日本機械学会の講演会において既に三度、円柱を解析モデルとした場合については二度の発表を行っており、これらの研究成果を学術論文として早急にまとめる予定である。
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