2004 Fiscal Year Annual Research Report
動的分岐破壊現象メカニズム解明とその基礎となる数値シミュレーション手法の開発
Project/Area Number |
02J11647
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Research Institution | Kobe University |
Principal Investigator |
TCHOUIKOV STANISLAV 神戸大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC1)
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Keywords | 動的破壊 / 動的き裂分岐 / 移動有限要素法 / デローニー要素分割 / 動的J積分 / 数値予測シミュレーション / エネルギー流入束 |
Research Abstract |
当該研究課題の成果について有審査論文1編の寄稿、国内発表1件、国外発表1件を行った。本研究費補助平成16年度においては、まず、前年度に開発したデローニー自動要素分割法に基礎をおく移動有限要素法を用い、動的分岐破壊現象の応用形シミュレーションを行った。応用形シミュレーションでは、想定した破壊基準を入力データとして用い、数値モデルで破壊の予測が行われる。本解析では、き裂進展方向予測基準として局所対称理論、き裂進展速度予測基準として動的破壊じん性値、き裂分岐基準として全エネルギー流入束臨界説を用い、2本および3本き裂分岐現象の動的破壊挙動を数値的に予測した。予測結果は、実験で観察された結果と非常によく一致し、選定した破壊基準が動的分岐破壊問題に対して有効であることを示した。 つぎに、多数動的き裂分岐現象の生成形シミュレーションを行った。本研究の生成形シミュレーションでは、超高速度カメラによる多数動的き裂分岐現象の連続写真から得られたき裂伝播履歴を入力データとして用い、数値モデルで破壊履歴通りのき裂進展を再現した。更に、本解析では、経路独立動的J積分スイッチング法を用いることによって、各々のき裂先端位置が極めて近い状態でも、それぞれのき裂先端に対してJ積分値の高精度な評価が可能になった。これにより、実験で得ることができなかったJ積分や応力拡大係数などの破壊力学パラメータの推移を評価した。その結果、前報で明らかにした「動的伝播き裂先端への単位時間当たりの全エネルギー流入束が材料固有の一定値に達した時、き裂分岐が生じる」という動的き裂分岐条件は、多数き裂分岐現象に対しても妥当であることが確認できた。
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Research Products
(3 results)