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2015 年度 実施状況報告書

き裂を有するパネルの圧壊挙動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K06632
研究機関国立研究開発法人 海上技術安全研究所

研究代表者

村上 睦尚  国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (90392688)

研究分担者 安藤 孝弘  国立研究開発法人 海上技術安全研究所, その他部局等, 研究員 (30425756)
柳原 大輔  愛媛大学, 理工学研究科, その他 (10294539)
田中 智行  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20452609)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードき裂 / 最終強度 / 座屈 / 接触
研究実績の概要

平成27年度には,1)「き裂を有するパネルのシェル-ソリッドモデル化」2)「平面シェルのフリーメッシュ法適用」を行った.3)「シェル-ソリッドモデルの線形座屈解析を行い,き裂長さの座屈強度におよぼす影響」及び4)「き裂接触や開閉口挙動がパネルの曲げ変形,および座屈・最終強度に及ぼす影響」について調査するとともに,本アプローチの有効性を確認した.また,検証実験のために試実験用試験体の設計を行った.
き裂面の接触を考慮しない場合,パネルの座屈荷重はき裂長さに従って大きくなることが分かった.しかしながら,実現象に即して接触を考慮したパネルでは,き裂面での荷重の伝播により無き裂のパネルと同等の座屈荷重となることがわかった.
き裂面の接触を考慮しない場合,き裂の存在により最終強度は大幅に低下するが,接触を考慮することで無き裂パネルと同等の最終強度が得られた.よって,従来のShellモデルによる最終強度解析では,過度に安全側の評価を与えている可能性がある.また,これらの挙動はき裂面の接触如何で大きく変化するため,存在する き裂幅の把握が最終強度の評価には重要となることがわかった.
上記の内容を国内学会における講演論文にまとめ,雑誌論文に1件(査読中),学会発表に2件を投稿し研究成果の公表に努めた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

接触を考慮できるシェル-ソリッドを材料および幾何学的非線形を含む問題に適用し,その検証及び現象の把握を行い,効果的な試実験用試験体の設計に時間を要したため,試実験の実施には至らなかった.

今後の研究の推進方策

出来るだけ早い段階で試実験用試験を製作し,試実験を実施することとする.また,試実験により,試験体の設計が適切であることが確認されたら,速やかに本実験用試験体の製作にとりかかる.

次年度使用額が生じた理由

接触を考慮できるシェル-ソリッドを材料および幾何学的非線形を含む問題に適用し,その検証及び現象の把握を行い,効果的な試実験用試験体の設計に時間を要したため,試実験の実施には至らなかった.そのため,試実験用試験体の製作費が未使用となった.

次年度使用額の使用計画

出来るだけ早い段階で試実験用試験を製作し,試実験を実施することとする.また,試実験により,試験体の設計が適切であることが確認されたら,速やかに本実験用試験体の製作にとりかかる.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] き裂損傷を有するパネルのモデル化と座屈・最終強度解析に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      瀬戸山,雄田中智行,松田英紀,村上睦尚,柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      日本福岡県福岡市
    • 年月日
      2016-05-26 – 2016-05-27
  • [学会発表] Buckling analysis of plate structures using meshfree method2016

    • 著者名/発表者名
      吉田健一郎,谷口公洋,瀬戸山雄,田中智行,村上睦尚,柳原大輔
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      日本大阪府大阪市
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11

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公開日: 2017-01-06  

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