| 研究概要 |
面内繰り返し荷重下の矩形板および防撓板の座屈・塑性崩壊挙動の解明を目的として,今年度は,以下の実験および解析を行った。
(1) 船体用鋼材の繰り返し引張・圧縮材料試験の実施と,適合する繰り返し硬化則の抽出
(2) 繰り返し硬化と幾何学的非線形性を考慮した弾塑性大たわみFEM解析プログラムの開発
(3) 帯板およびアングル材の繰り返し座屈試験の実施
得られた主な結果は以下の通りである。
(1) 繰り返し引張・圧縮材料試験の結果から,2曲面硬化モデルにより繰り返し荷重下の応力〜ひずみ関係を精度良く再現できることを確認した。
(2) 帯板および薄肉アングル材の繰り返し座屈試験の結果を,開発したFEMプログラムによる解析結果と比較して,プログラムの良好な精度を確認した。
(3) 薄板骨部材に繰り返し座屈が生じると,全体座屈変形に加えて,塑性ひずみの累積による局部座屈変形が塑性関節部に生じる。
(4) 全体および局部曲げ変形の繰り返しを受ける部分では,曲げの圧縮側の方が引張側よりも大きなひずみ振幅を受け,さらに圧縮塑性ひずみは材料の靭性を低下させるため,一般に亀裂は曲げの圧縮側から発生する。
(5) 実験が困難な周辺単純支持矩形板が,圧縮・引張の繰り返し面内荷重を受ける場合の荷重〜たわみ関係および荷重〜累積ひずみ関係をFEMにより調べた。その結果,一軸荷重下では,非載荷辺中央部の幅方向に引張ひずみが大きく累積するため,この部分のひずみの累積挙動と亀裂強度の検討が最も重要であることが分かった。
来年度は,板および連続防撓パネルについて繰り返し座屈挙動を解析解析すると共に,その結果を基に荷重〜たわみ関と荷重〜累積ひずみ関係の簡易推定法について検討する予定である。
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