2012 Fiscal Year Annual Research Report
幾何処理による曲面曲率コントロールとそのIsogeometric解析への応用
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24360060
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
前川 卓 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (70361863)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澁谷 忠弘 横浜国立大学, 環境情報研究院, 准教授 (10332644)
松井 和己 横浜国立大学, 環境情報研究院, 准教授 (00377110)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | Isogeometric解析 / 曲面曲率コントロール / 幾何処理 |
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| Research Abstract |
1.一様双3次B-spline曲面r(u,v)の各スパンに2つのノットを挿入する(ternary subdivision)ことにより曲面の自由度を増やし、曲面r(u,v)の等パラメータ曲線であるフィーチャー曲線のノット挿入前の各ノットにおいて、位置、接線、曲率ベクトルを制御することが可能となった。
2.形状表現に用いるB-spline関数を物理量の近似関数に利用したIsogeometric解析をシェル構造に適用した。その有効性を検証するためにベンチマークテストを実施し、曲率を厳密に考慮していない従来手法と比較することによりその優位性を確認した。
3.従来のIsogeometricシェル解析では、円筒等の特殊な形状を除く一般の自由曲面を含むシェル構造のファイバー方向の求め方は定められていない。そこで、中立面からその法線方向に上下にシェルの厚さの半分をオフセットして得られるオフセット曲面の対応する制御点の方向をファイバー方向として定義した。今後この方法の有効性を確認していく予定である。
4.静的負荷による薄肉円筒の圧縮座屈試験を実施し、3次元形状の動的な復元方法を検討した。その結果、円筒の表面にスプレーを吹き付けて斑点模様を施したサンプルを2台以上のカメラから撮影し、デジタル画像相関法を用いて復元する方法が有効であることがわかった。
5.Isogeometric解析の熱伝導問題への有効性について検討した。今後,曲率を厳密に考慮することの優位性について検証していく予定である。
6.2次元のIsogeometric解析による、微小変形理論にもとづく座屈固有値解析、ならびに大変形解析による座屈後挙動の解析プログラムを開発し、従来のFEM解析と同様の解が得られることを確認するとともに、複雑な形状におけるIsogeometric解析の有用性を確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通りに研究を進めているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
H24年度の研究に関しては、おおむね順調に進展したため、当初の推進方策を今後も推進したい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
H25年度の予算で、デジタル3Dコリレーションシステム(見積価格7,087,500円)を購入して座屈試験を計測する予定があるため。
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