座屈パターンの局所化現象に関する基礎的研究

屈曲模式局部化现象的基础研究

• 批准号: 61550313
• 负责人: 都井 裕
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550313/
• 关键词: 座屈; 局所化; 圧壊; 有限要素法; 鋼管; 殻

一次元構造および任意形状の薄肉シェル構造の超大変形圧壊挙動解析のための非線形有限要素解析プログラムを開発した。次数低減積分法に基づく低次要素(線形ティモシェンコはり要素および双一次ミンドリン板要素)を用いていること、updated Lagrangian approachによる増分理論に従っていること、アワーグラスモードなどに対する数値的安定化が図られていること、加圧盤との接触/非接触が考慮されていることなどがこれらの解析プログラムの特徴であり、いわゆるクラッシュ問題に対し、計算効率および計算精度の両面から最適と考えられるアルゴリズムが組み合されている。これらのプログラムを横圧縮荷重による鋼管断面の偏平化問題および軸荷重または横荷重による鋼管の圧壊問題に応用し、塑性座屈および座屈後の超大変形を伴う圧壊挙動の解析を試みるとともに、円筒および角型鋼管に対する圧壊実験を実施した。その結果、以下に述べるような成果を得た。すなわち、(1)横圧縮荷重を受ける円筒鋼管、角型鋼管、トロイダルシェルに対する圧壊解析結果と実験結果との比較を通じ、本研究で作成した一次元圧壊解析コードが十分な計算精度を有することを確認した。特に、トーラスに対しては、既存のRayleigh-Ritz法による解析結果が相当程度、改善された。(2)軸圧縮荷重を受ける円筒鋼管、角型鋼管および横荷重を受ける円筒鋼管の圧壊解析結果と実験結果との比較を通じ、本研究で作成した板殻圧壊解析コードにより、塑性関節線の移動を伴う圧壊パターンの変化、局所座屈の発生と成長過程および塑性吸収エネルギー量などに関し、十分に精確な結果が得られることが確認された。以上の研究を通じ、座屈パターン局所化現象の直接的なシミュレーションを行なうための、解析および実験の両面における十分な基礎固めができたと考えられる。

The development of nonlinear finite element analysis for ultra-large-scale dynamic analysis of one-dimensional structures and thin-walled structures of arbitrary shapes Degree reduction integral method (Linear model)(linear model) The calculation efficiency and calculation accuracy of the problem are optimized. The problem of flattening the cross section of the steel pipe due to the transverse compression load and the transverse load is solved by analyzing the deformation of the steel pipe due to the deformation of the plastic seat and the large deformation of the steel pipe due to the deformation of the steel pipe. The results are described below. The results of pressure analysis are compared with those of pressure analysis of circular steel pipe and angle steel pipe. The accuracy of calculation is confirmed. In particular, the analysis results of the existing Rayleigh-Ritz method are improved to a considerable extent. (2)The pressure analysis results of cylindrical steel tubes subjected to axial compression load, angle steel tubes and transverse load are compared. In this study, the pressure analysis results of plate and shell are established, and the movement of plastic joint line is accompanied by the pressure change of cylindrical steel tubes. The growth process of cylindrical steel tubes is related to the plastic absorption capacity. The results are very accurate. The above research is based on the direct analysis of the phenomenon of transformation of the structure and structure.

项目成果

都井裕,弓削康平,小畑和彦: 日本造船学会論文集. 161号. (1987)

Yutaka Toi、Kohei Yuge、Kazuhiko Obata：日本造船学会论文集第 161 期。（1987 年）

都井裕,永山隆昭: 日本造船学会論文集. 162号. (1987)

Yutaka Toi、Takaaki Nagayama：日本造船学会论文集第 162 期。（1987 年）

都井裕,弓削康平,川井忠彦: 日本造船学会論文集. 159号. 248-257 (1986)

Yutaka Toi、Kohei Yuge、Tadahiko Kawai：日本造船学会论文集，第 159. 248-257 (1986)。

都井裕,弓削康平,小畑和彦: 日本造船学会論文集. 160号. 296-305 (1986)

Yutaka Toi、Kohei Yuge、Kazuhiko Obata：日本造船学会论文集，第 160. 296-305 (1986)。