| 研究概要 |
船舶や航空機のような大型で複雑な構造物の設計においは,ズーミング解析法が従来から頻繁に利用されている.ズーミング解析を行なうためには,「ズーミング領域」と「ズーミング境界における境界条件」を決定する必要がある.本研究では,SPR法(Superconvergent Patch Recovery Method)を利用したズーミング解析法について研究した.
従来のSPR法は要素中心において評価された応力値を用いていたが,4つのガウス積分点に基づいて,連続する応力関数を求めた.これにより,応力関数の精度を向上させることができた.
ズーミング境界を挟む要素群からなるパッチ領域を選定し,その領域上に存在する各要素の応力分布を基にして,SPR法により,連続な応力の近似関数を導いた.ズーミング境界上において,この修正応力と基の有限要素解を比較することにより,与える境界力に含まれる誤差の程度が判断できる.高い精度を有する応力型ズーミング解析を実行するためには,ズーミング解析に与える境界条件は多大な誤差を含んではいけない.求められた誤差量にに基づいて,ズーミング境界を選定することを提案した.
SPR法により求められた応力値より境界力を算出し,境界条件としてズーミング境界に与えた.これにより,高い精度を有する応力型ズーミング解析が可能になった.要素数4万程度のバルクキャリア初期解析モデルの解析結果を基にして,高応力部を有する領域を含んだズーミング解析をおこなった結果,提案した応力型ズーミング解析は,従来から用いられている変位型ズーミング解析の2倍程度の精度を有することが示された.
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