| 研究課題/領域番号 |
25286100
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中谷 彰宏 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50252606)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 計算力学 / 変形体力学 / シュミレーション |
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| 研究概要 |
構造敏感性を有する材料の健全性を予測可能にする創造的な計算力学的方法論の実現には、基礎理論やアルゴリズムが想定外の結果を発見できる能力を有しており、かつ、現象のモデリングに対して先験的な知識を必要としない方法論の構築が望まれる。同時に、信頼性の保証や誤差評価が可能で、解析者が目標として設定する強度をできるだけ精度良くかつ効率的に獲得できるようアダプティブに自ら適切な方法論を作り出していく理論体系の構築が望まれる。このような多様な要求を実現するために、本研究課題では、格子不整合構造の階層性に着目した変形体の健全性評価のための計算固体力学理論を構築することを目的として研究を行っている。
平成25年度は、「高次格子不整合構造に着目した非弾性変形解析理論に関する研究」を実施した。まず内部構造を陽に考慮した古典弾性論による解を求める問題を基本問題とし、マイクロポーラー理論による粗視化モデリングによって既述した代理問題の精度を検討し、目標指向型モデリング(Goals)手法を実現するための基礎的な知見を獲得した。次に、原子集合モデルの初期値・境界値問題を基本問題とし、格子不整合構造の集合モデルの時間発展で現象を記述する代理問題との比較を行った。さらに変形体のミクロな構造変化とマクロな不安定性との相関を調べるために、方程式フリー法(equation-free method)によるナノコラム（柱）の座屈解析を精緻化した。一連の研究に関連する粗視化モデリングの方法論として繰り込み群の方法検討し、具体的に、ミクロな一般化積層欠陥エネルギーから、マクロなせん断変形に対する駆動力と臨界せん断応力を評価し、方法論の妥当性を考察した。
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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
目標指向型モデリングをはじめとする当初想定した方法を実現するための基礎的知見を獲得することができた。さらに、繰り込み群による検討により粗視化手法の可能性を示すことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
変形体のミクロな構造変化とマクロな不安定性との相関を調べるために、方程式フリー法(equation-free method)によるナノコラム（柱）の座屈解析を精緻化をさらに進めるとともに、離散構造や階層構造を有する界面の破壊と摩擦現象について粗視化モデルを用いた検討を進める。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
本年度は格子欠陥モデリングの定式化と計算力学解析コードの開発を中心に、主に理論的な研究を行ったため、当初予算として計上していた物品費と旅費の支出予定分を翌年度使用分とすることが適切であると判断されたため。
本年度の研究成果をふまえ、新規に大規模計算を行うための計算機等を購入するとともに外国出張で積極的な成果発表を行う。そのための物品費と旅費を本年度の次年度使用額と翌年度分として請求した研究費とを合わせて使用する計画である。
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