| 研究概要 |
コンクリート,岩石,土質地盤などの土木材料では,主に圧縮応力場にあるため,亀裂不連続面ないし滑り面などの変位不連続面である亀裂面上に摩擦力が発生する.この場合,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,前年度と今年度にかけて,この問題を精度良く解析するため,不連続内にクーロンの摩擦則と等価な完全弾塑性モデルを内在させ,またこの解析には,今年度および来年度にかけての研究では物体自身も弾塑性体の場合を研究する目的もあり,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,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る陰解法手法を用い,摩擦接触のある場合の新しいX-FEMプログラムの解析の開発を行なった.この精度を検証する目的で,供試体が長方形状でその中央に亀裂が存在する数値解析モデルに対し,2軸圧縮荷重を作用させ,摩擦係数や主応力比を色々変えた場合のエネルギ解放率を,理論解のある亀裂が直進する場合は,その理論解と,理論解の無い亀裂が折れ曲がる場合には,研究代表者が1985年発表したE積分を用いたエネルギ解放率の計算結果との比較検討を行なった,その結果,摩擦接触のある場合の解析が非常に精度が良く,計算速度も速く解析可能な,新しいX-FEMプログラムである事が確認できた.
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