2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of visualized llearning materials for materials mechanics using open source CAE
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18K02963
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Research Institution | Toyo University |
Principal Investigator |
藤岡 照高 東洋大学, 理工学部, 教授 (60371580)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 材料力学 / 有限要素法 / 弾性力学 / 破壊力学 / 疲労 / 遠隔教育 |
Outline of Annual Research Achievements |
(1) 工業高等学校や公設試験場に備えられているような標準的な材料試験機を用いて実施したスモールパンチ試験について,フランス製オープンソースCAEソフトウェアであるSalome-Mecaを用いた再現解析を行い,商用CAEソフトウェアMSC.Marcと比較した。スモールパンチ試験は接触,摩擦,大変形,塑性との非線形解析の要素がほとんど含まれ範囲度が高い。解析の結果,Salome-Mecaによる解析では摩擦の取り扱いに困難があり,試験との不一致が認められた。 (2) 機械系学部教育で標準的に取り上げられる材料力学問題のうち,引張試験,ねじり,はりの曲げ,圧力容器に生じる応力と変形を再現する例題を拡充した。これらについて,感染症の影響による遠隔授業教材としての利用の可能性を検討した。 (3) 企業における実用上の価値が高い熱疲労問題について,これまでの単純形状比例負荷条件に加えて,応力集中部を有する非比例負荷条件に対する試験データの公開文献情報を利用し,試験を再現する解析を行った。その結果,計算時間や所要メモリに優れる簡易法が有効であることを確認した。 (4) 解析の難易度が高い3次元,弾塑性破壊力学解析を行い,弾塑性J積分評価の精度検証や疲労き裂進展試験の再現を行った。また,改良参照応力法に基づき解析結果のデータベース化と,再利用の可能性を示し,典型的なき裂形状に対して無次元化パラメータを数表化した。 (5) 上記に関し,国内外の学術会議(オンライン)で発表した。また,情報系技術者のための情報共有サイト qiita でチュートリアルを公開した。
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Research Products
(6 results)