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2007 年度 実績報告書

オイラー記述マルチスケール手法に基づく大規模固体-流体連成解析システムの構築研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360207
研究機関中央大学

研究代表者

樫山 和男  中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)

研究分担者 田中 聖三  中央大学, 理工学部, 助教 (10439557)
寺田 賢二郎  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40282678)
岡澤 重信  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10312620)
キーワード連成解析 / オイラー記述 / マルチスケール / 安定化有限要素法 / 大規模計算 / 混合体 / 有限被覆法 / 固定メッシュ
研究概要

本年度は、固体-流体連成解析手法の甚本的な枠組みの構築研究として、シングルスケールにおける固体-流体連成解析手法の構築を行い、プログラムの作成を行った。研究計画では、固体と流体に対して別々の定式化を行い両手法を結合する弱連成手法の構築を行う予定であったが、その後の理論的研究により、全ての対象領域を固体と流体の混合体として仮定して、統一的に取り扱う強連成手法の構築に成功した。
本年度得られた主な実績は、以下のとおりである。 1.シングルスケールにおける固体流体連成解析手法の構築 非構造の固定メッシュを用いたオイラー的手法に基づく固体-流体連成解析手法の構築を行った。対象領域に対して固体、液体、気体の三相の混合体を仮定して、それに対する支配方程式の導出を行い、安定化有限要素法により離散化した。なお、本年度は固体は弾性体を仮定した。プログラムの妥当性を、既往の実験および計算結果との比較により検証し、定量的に良い一致が確認された。弾塑性体への拡張とマルチスケール手法の導入が今後の課題である。 2.固体のひび割れ進展解析手法の構築 流体力により固体が破壊される現象の解析を可能にするため、固体のみの揚合においてひび割れ進展解析手法の構築を行った。解析手法としては、固定メッシュでの解析が可能な有限被覆法を採用した。プログラムの妥当性を、既往の実験および計算結果との比較により検証し、定量的に良い一致が確認された。固体のひび割れ進展解析手法の連成解析手法への導入が今後の課題である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Eulerian Formulation using Stabilized Finite Element Method for Large Deformation Solid Dynamics2007

    • 著者名/発表者名
      S.Okazawa, K.Kashiyama and Y.Kaneko
    • 雑誌名

      International Journal for Numerical Methods in Engineering 72

      ページ: 1544-1559

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非構造格子に基づくEuler型有限要素法による大変形固体解析2007

    • 著者名/発表者名
      山田 豊、寺沢 英之、樫山 和男、岡澤 重信
    • 雑誌名

      第12回計算工学講演会論文集 2

      ページ: 783-786

  • [雑誌論文] 複合材料の非線形解析のためのイメージベース節点積分有限要素法2007

    • 著者名/発表者名
      車谷 麻緒・寺田 賢二郎
    • 雑誌名

      応用力学論文集 10

      ページ: 91-100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有限被覆法による3次元構造部材のひび割れ進展解析2007

    • 著者名/発表者名
      車谷 麻緒・寺田 賢二郎
    • 雑誌名

      第12回計算工学講演会論文集 1

      ページ: 115-118

  • [学会発表] ペナルティ法を用いたひび割れ進展解析手法の構築2008

    • 著者名/発表者名
      岩田 暁、樫山 和男、寺田 賢二郎、車谷 麻緒
    • 学会等名
      第35回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2008-03-10
  • [学会発表] 三角形非構造格子を用いた有限要素法による大変形固体解析2008

    • 著者名/発表者名
      寺沢 英之、樫山 和男、岡澤 重信、車谷 麻緒、寺田 賢二郎
    • 学会等名
      第35回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      2008-03-10
  • [学会発表] CIVA/VOF-FEMによる自由表面を有する流体-構造連成解析手法の構築研究2007

    • 著者名/発表者名
      四谷 宣之、田中 聖三、樫山 和男
    • 学会等名
      第21回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      秋葉原コンベンションホール
    • 年月日
      2007-12-20
  • [学会発表] 三角形非構造格子によるEulerian大変形固体解析2007

    • 著者名/発表者名
      寺沢 英之、山田 豊、樫山 和男、岡澤 重信
    • 学会等名
      第62回土木学会年次学術講演会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2007-09-12

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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