Computational fluid-structure interaction analysis of hydroplaning

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当該年度の研究成果は大きく分けて２つある。１つ目は、シェル要素および異方性を取り入れた構造解析手法の構築である。研究対象であるタイヤの内部構造には、カーカスやスチールベルトといった薄肉の部材が存在し、これらは細いコードによって特定の方向に対して補強している。このようにタイヤの内部構造はシェル要素・異方性・複数部材があり、この構造解析問題は複雑であると言える。このような問題に対してタイヤが接地した際の構造解析を実現させている。２つ目は、構造解析におけるT-splineの導入である。シェル上に存在しているC0の箇所はすなわち連続性が欠ける箇所を表しており、シェルの滑らかさが失われ、アイソジオメトリック解析の利点を活かしきれていない。そこで、NURBSのスーパーセットにあたるT-splineを用いることでシェル上の連続性を担保する。T-splineを用いることにより、非構造格子のような制御点の配列が可能になり、複雑形状においても連続性を維 持することが可能となる。しかし、T-spline の解析格子の生成は知識と経験が必要とされる もので、工業製品の解析において使われることはアイソジオメトリック解析が普及され始めている今でもそれほど多くはない。本研究においては、予めT-splineの解析格子を作成するのではなく、既存の解析格子から任意の場所においてT-splineの解析格子へと変換する技術を構築し適用させた。 この技術によってなめらかなシェルを実現することができた他に流体解析においても容易にT-splineを導入できるようになった。