2003 Fiscal Year Annual Research Report
重合メッシュ法を用いた3次元き裂の進展解析に関する研究
Project/Area Number |
03J11059
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
中住 昭吾 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 有限要素法 / 重合メッシュ法 / き裂 / 進展 / XFEM |
Research Abstract |
Belytschkoらが提案した定式に基づいてXFEM(Extended Finite Element Method)のプログラムを作成した.そしてそれを用いて斜めき裂の例題(2次元線形)を解析し,解析精度の検証を行った.その結果,非常に精度の高い解が得られることを確認した.次にこのXFEMを,複数のメッシュを重ね合わせる「重合メッシュ法」と結合させたプログラムを作成した.それを用いてフィレット部分に発生したき裂のモデルを解析した.その際計算領域に与える境界条件を変化させると,それに対応してき裂伝播の経路が変化することを確認した.これにより2次元の問題では本研究の目標が達せられたことが確認された. 次に3次元化に関する研究を行った.まず3次元の解析に対応するためにXFEMの定式化を変更した.そして作成したプログラムを用いて基本的な例題(無限体中の円形き裂,斜め円形き裂,半円表面き裂)を解析した.その結果,得られた応力拡大係数の精度はあまり高くないことが判明した.その原因は応力拡大係数を直接変位法により求めたからであると推察される.き裂の進展方向を精度良く計算するためにはき裂先端での応力拡大係数を正確に求める必要があるので,今後,J積分による応力拡大係数の評価が必要との認識に達した.平成16年度は,その3次元J積分の計算方法の研究から始め,その後き裂の進展アルゴリズムに関しての研究を行う予定である.
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Research Products
(2 results)
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[Publications] 中住昭吾, 鈴木克幸, 藤井大地, 大坪英臣: "重合メッシュ法とX-FEMを用いたき裂の進展解析"日本計算工学会計算工学講演会論文集. 8. 93-96 (2003)
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[Publications] 榛村太亮, 鈴木克幸, 大坪英臣, 中住昭吾: "重合メッシュ法のローカル領域の重なりに関する検討"日本計算工学会計算工学講演会論文集. 8. 227-230 (2003)