| 研究概要 |
コンクリート,岩石,土質地盤などの土木材料供試体に,圧縮荷重が作用している時,不安定挙動になっても,計算時間も早く,解が絶対収束する事が保証されていて,精度よく応力が降伏面にのるリターンマップ手法を用いた,微小変形の陰解法による有限要素法解析プログラムの開発を行った.その際,計算時間と精度向上のために離散化された全体の非線形連立方程式を解く手法として,ニュートン・ラフソン法を使用し,その場合のアルゴリズム上の剛性マトリクスとして,理論式で与えられている弾塑性構成テンソルを用いると,ニュートン・ラフソン法の2次収束性が失われるため,アルゴリズム上でのニュートン・ラフソン法に整合させたコンシステント弾塑性構成テンソルを求め使用した.
圧縮応力場にある亀裂不連続面ないし滑り面の場合は,変位不連続面上に摩擦力が発生するが,X-FEMでは,不連続面を含む要素節点での等価節点力が陽に表わせないため,汎用されている等価節点力を用いて,固着状態,滑り状態,開き状態などを判定する接触問題の解法は適用できない.そこで,本研究では,接触面の滑り状態では,表面力はクーロンの摩擦則に従うように,表面力と不連続変位の関係が完全弾塑性体挙動すると仮定し,リターンマップ手法による陰解法解析を行う方法を考える.物体は線形等方弾性体であると仮定してX-FEMの解析手法の開発を行った.
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