非線形メッシュフリー法による空間膜構造物の仮想創成システムに関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10650097
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 野口 裕久 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70218303)
• 研究分担者: 小木 哲朗 三菱総合研究所, システムソリューション研究センター, 主任研究員
• キーワード: 膜構造物 / メッシュフリー法 / エレメントフリーガラーキン / 幾何学的非線形 / 測地線 / 仮想現実感

研究概要

一般に膜構造物の設計には、形状解析、応力解析、そして裁断解析の3つの解析が必要であるが、従来これらの解析には有限要素法が用いられてきた。しかしながら、複雑な形状に対するメッシュ分割の手間、或いは歪んだメッシュの際に得られる応力の不連続性、精度劣化の問題は、形状、応力解析における有限要素法の問題点となっている。また裁断解析の際には、再び新たなメッシュ分類を実施している。このように従来のシステムはメッシュ分割に大いに依存している。この背景のもと、本研究の目的は、従来のシステムと比べ精度、効率性においてより優れた、非線形メッシュフリー法による空間膜構造物の仮想創成システムを開発することである。平成11年度における実績は次の通りである。
(1)前年度開発した測地線探索アルゴリズムを拡張し、種々の実用的な構造物(曲率の反転する構造、不連続面を含む構造)への応用も可能にした。
(2)新たにケーブル補強膜構造物の解析手法を提案した、本解析手法により、ケーブルのすべり摩擦を考慮した解析が可能になった。

研究成果

• [文献書誌] 野口 裕久: "メッシュレスアプローチによる任意曲面上の測地線探索"計算工学講演会論文集. Vol.4,No.1. 59-60 (1999)
• [文献書誌] 野口 裕久 他: "Enhanced EFGMに基づくケーブルによる折れ曲がりを考慮した膜構造解析"日本機械学会1999年度年次大会講演論文集(II). 71-72 (1999)
• [文献書誌] Noguchi,H. et al.: "Element Free Analyses of Membrane and Cable Structures with Discontinuous Slopes"USNCCM99. 307-308 (1999)
• [文献書誌] Noguchi,H. et al.: "The analyses of membrane structures with cable reinforcement by mesh free method"Europian Conference on Compositional Mechanics 1999. 850-851 (1999)
• [文献書誌] 野口 裕久 他: "Enhanced EFGMによるケーブルの摩擦滑りを考慮した膜構造解析"第12回計算力学講演会講演論文集. NO.99-5. 729-730 (1999)
• [文献書誌] Noguchi,H. et al.: "The analyses of membrane structures with cable reinforcement by element free method"Computational Mechanics for the Next Millennium. Vol.1. 1003-1008 (1999)