拡張有限要素法(X-FEM)による疲労き裂進展シミュレーションの実用化

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21560070
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 工学基礎
• 研究機関: 上智大学
• 研究代表者: 長嶋 利夫 上智大学, 理工学部, 教授 (10338436)
• 研究分担者: 末益 博志 上智大学, 理工学部, 教授 (20134661)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 計算力学

研究概要

拡張有限要素法(XFEM)の定式化に基づき応力解析プログラムを開発した.開発プログラムは,従来のFEM解析で用いられるソリッド要素やシェル要素にヘビサイド関数や漸近解基底関数を拡充することにより,要素形状と独立にき裂形状を定義できる.さらにXFEM解析プログラムの実行を制御することにより,き裂進展解析が容易に実行可能となった.開発手法を金属材料や複合材料構造のき裂解析,疲労き裂進展解析に適用し妥当な結果を得た.

研究成果

• [雑誌論文] X-FEM analyses of a thin-walled composite shell structure with a delamination (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagashima, T., Suemasu, H
  • 雑誌名: Computers and Structures 巻: 88 ページ: 549-557
  • 査読あり
• [雑誌論文] 任意のモードIIとIIIの混合モード下での剥離進展解析に有効な結合力要素モデル化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史, 末益博志, 青木雄一郎, 長嶋利夫
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: A ページ: 76-765, 557-563
  • 査読あり
• [学会発表] XFEM解析における「TIP要素」に関する考察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長嶋利夫
  • 学会等名: 第24回計算力学講演会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] Stress analysis of a CFRP stiffened panel with a delamination by XFEM (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagashima, T
  • 学会等名: XFEM2011
  • 発表場所: Cardiff, United Kingdom
  • 年月日: 2011-07-01
• [学会発表] CFRP補強板のX-FEM応力解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川本裕貴, 長嶋利夫
  • 学会等名: 第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見市
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] シェルモデルに対するX-FEM応力解析における拡充関数 (2010)
  • 著者名/発表者名: 長嶋利夫
  • 学会等名: 第23回計算力学講演会
  • 発表場所: 北見市
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Stress analyses of a CFRP stiffened panel with a delamination by X-FEM using shell elements (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagashima, T., Suemasu, H
  • 学会等名: 9th World Congress on Computational Mechanics/4th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-07-22
• [学会発表] X-FEM analyses of a CFRP stiffened panel with a delamination nternational Workshops on Advanced in Computational Mechanics (2010)
  • 著者名/発表者名: Nagashima, T
  • 学会等名: IWACOM2
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] Modeling of a delamination of bonded thin-walled structures using X-FEM (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyanishi, H., Nagashima, T., Suemasu, H
  • 学会等名: The 11th Japan international SAMPE symposium(JISSE-11)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] はく離を有する薄肉シェル構造のX-FEM解析(第1部解析手法) (2009)
  • 著者名/発表者名: 長嶋利夫
  • 学会等名: 第22回計算力学講演会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2009-10-11
• [学会発表] Development of fatigue crack growth analysis system based on X-FEM (2009)
  • 著者名/発表者名: Tashiro, Y., Nagashima, T
  • 学会等名: XFEM2009
  • 発表場所: Aachen, Germany
  • 年月日: 2009-09-29