1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05650076
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
山崎 光悦 金沢大学, 工学部, 教授 (70110608)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
坂本 二郎 金沢大学, 工学部, 助手 (20205769)
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| Keywords | 衝撃吸収 / 衝撃弾塑性解析 / 構造最適設計 / 薄肉断面構造 / 設計感度解析 |
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| Research Abstract |
1.大変形衝撃弾塑性設計感度解析法の開発と薄肉断面構造最適設計への応用……まず薄板,殻構造の大変形衝撃弾塑性応答解析プログラムをニューマーク法とニュートン・ラプソンによる繰返しによる定式化にしたがって作成し,平板,部分円筒殻,箱型薄肉断面はりなど基本モデルに適用して有効性を確認すると共に要素分割と時間ステップ幅の解析精度に及ぼす影響について検討した.また強制変位型衝撃応答解析の荷重-変形関係から吸収エネルギを算出する方法についても詳しく検討した.次に先に開発した直接微分法による設計感度解析法を衝撃問題に拡張して,大変形衝撃弾塑性座屈設計感度解析法を定式化し,衝撃エネルギ吸収の設計感度解析法を確立した.9節点アイソパラメトリック・シェル要素による衝撃応答の設計感度解析プログラムを作成し,部分円筒殻,リブ付き平板,薄肉断面はりなどの板厚,諸寸法などを設計変数とする設計感度解析を実施して解法の有効性を確認した.さらに衝撃弾塑性設計感度解析法を用いて,二次計画法による座屈崩壊荷重最大化,吸収エネルギ最大化設計法のプログラムを作成し,円筒の衝撃座屈,リブ付き平板の衝撃座屈問題に応用して,手法の有効性,諸寸法の影響,効果について検討した.
薄肉円筒試料によるエネルギ吸収効果の実験的検討……アルミニウム製の円筒試料に一定寸法のスリットを円周方向に入れたモデルを対象に,スリット間隔,スリット本数などを種々変えたモデルの衝撃圧潰試験を実施して,衝撃吸収エネルギ,座屈パターンとモデルの関係を詳しく検討した.今後,1.で開発した吸収エネルギ最大化設計法を利用してスリット入り円筒のスリットの効果について詳しく比較・検討し,より実際に近い条件での衝撃圧潰エネルギ吸収最大化設計法の確立を目指す必要がある.
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[Publications] 山崎光悦・渋谷和弘: "弾塑性体の設計感度解析法と形状最適化への応用" 日本機械学会論文集(A編). 60. 1892-1897 (1994)
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[Publications] 山崎光悦・小林徹: "シェル構造体の大変形弾塑性設計感度解析法と構造最適化への応用" 日本機械学会論文集(A編). 60. 2618-2623 (1994)
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[Publications] 山崎光悦・坪坂憲明: "板殻接合補強構造の最小重量設計法" 日本機械学会論文集(A編). 60. 2909-2914 (1994)
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[Publications] 山崎光悦・小林徹・川上竜司: "スリット入りアルミニウム円筒の衝撃エネルギ吸収能の検討" 日本機械学会北陸信越支部第31期総会講演会論文集. 947-01. 214-216 (1994)
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[Publications] 山崎光悦・大川直勝: "シェル構造の衝撃大変形弾塑性設計感度解析法" 日本機械学会第7回計算力学講演会論文集. 940-54. 382-383 (1994)
