| 研究概要 |
今年度は,一様ボア圧を受ける周期オープンポーラス体のミクロ―マクロ関係式の導出とマクロ弾粘塑性構成式の構築を行った.研究成果は次のようにまとめられる.
1.ミクロ―マクロ関係式の導出
(1)オープンポーラス体の場合,ボア内で変位の不連続が生じ得るため,マクロひずみをミクロひずみの体積平均とすることができない.そこで,周期固体のミクロ変位とマクロひずみの関係式を用いて,オープンポーラス体のマクロひずみは固体中の変位のみによって表されることを示した.
(2)ボア内に一様内圧が作用する場合にHillの均質化条件を適用し,ボア部分の体積を単位セルと固体部分の体積差で表した.この結果,Terzaghiの有効応力とマクロひずみ速度は,仕事共役となることが示された.
(3)固体部分のミクロ非弾性構成式がNorton則に従う場合を考え,その定常状態に,上記(2)に示した仕事共役式を適用したところ,マクロ粘塑性ひずみ速度とマクロ応力の関係は固体部分のNorton則と同じ応力指数を有することが示された.
2.マクロ弾粘塑性構成式の構築
(1)Hooke-Biotのボア弾性体の構成式をマクロ弾粘塑性構成式に拡張するため,まず,マクロひずみは弾性成分と粘塑性成分の和であるとした.次に,マクロ粘塑性ひずみ速度とマクロ応力の関係は固体部分のNorton則と同じ応力指数を有することに留意して,マクロ粘塑性ひずみ速度を一般化Mises相当応力に基づいて表現した.
(2)上述のように構築したマクロ弾粘塑性構成式の妥当性を検討するため,均質化有限要素解析例との比較を行った.
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