| 研究課題/領域番号 |
18K11341
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
長嶋 利夫 上智大学, 理工学部, 教授 (10338436)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 計算力学 / 異種材界面 / Ｊ積分 / ＸＦＥＭ / 領域積分法 |
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| 研究実績の概要 |
異種材界面を有する構造物のき裂解析にも適用可能な，三次元XFEM解析プログラムNLXH3Dを開発，整備した．ここで用いるXFEMは，レベルセット法によりき裂面形状の定義し，拡充関数としてヘビサイド関数だけを用い，8節点六面体ソリッド要素を用いた解析モデルに対して，要素形状と独立にき裂面を定義できる．線形弾性問題だけはなく弾塑性解析も実行可能である．
開発プログラムを用いて，様々なき裂問題に対して停留き裂解析を実施し，き裂前縁のＪ積分や応力拡大係数を参照解や従来のFEM解と比較することにより，開発プログラムの検証を実施した．開発プログラムは，標準的なC言語で記述されており，WinodowsおよびLINUXで実行可能である．
開発プログラムを，商用FEM解析システムのAbaqus/CAEを用いて実行できるようなシステムを整備した．このシステムを用いることにより，XFEM解析の前処理、後処理が，汎用システムを利用して実行可能となった．
領域積分法によるＪ積分評価法に関する定式化を見直し，補正項の導入することにより，積分経路独立性を有する積分法について検討した．汎用FEMプログラムAbaqusを用いて、異種材界面を含む二次元き裂問題についてＪ積分の経路独立性について評価した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
三次元弾性・弾塑性XFEMプログラム：NLXH3D
三次元伝熱・熱応力XFEMプログラム：NLXFEM3Dheat, struct
の開発，検証を終了した．
補正項を導入した領域積分法によるＪ積分評価法に関する定式化を実施した．
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| 今後の研究の推進方策 |
開発したプログラムを用いて、異種材界面を含む構造物のＪ積分の評価を試みる．
補正項の導入した領域積分法によるＪ積分評価法をプログラム実装し，その妥当性を検証する．
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