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個別要素法による積雪変形解析手法の開発に関する研究

离散元法雪变形分析方法的发展研究

基本信息

批准号：
05780343
负责人：
阿部和久
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至 1994
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05780343/
关键词：
個別要素法粒子集合体積雪変形

项目摘要

積雪の長時間に亘る粘性変形の解析を目的に、個別要素解析手法の開発研究を行い、以下の成果を得た。1.個別要素で構成される粘性粒子の運動方程式をランダムな格子上の陽的差分式と見做し、その極限で与えられる連続体の運動方程式を誘導した。その結果、粒子集合体の巨視的粘性係数は、粒子間距離、巨視的密度、粒子どうしの統計的接触角分布である接触点密度関数に支配され、これらの値が変形に伴い変化するため一定とならず、一般に異方性を示すことが明らかとなった。2.各要素間のダッシュポットの粘性係数を粒子間距離、巨視的密度および接触点密度関数の逆数に比例する形で設定して変形に対するこれらの影響を相殺し、さらにダッシュポットの粘性係数を引張と圧縮とで異なる値に設定することで、積雪に近い力学特性を有し、かつ巨視的性質が変形に依存しない集合体が構成可能であることがわかった。3.ダッシュポットの粘性係数の設定に必要となる、接触点密度関数の各要素単位での評価方法について検討した。パーソナルコンピュータ上に装着したトランスピュータCPUにより、粘性体の一軸変形場の個別要素解析を行ない検討した結果、各要素における接触点の分布を接触要素間で平均化する操作を繰り返す方法が、接触点密度関数の一軸載荷試験を行い、雪の粘性係数の密度依存性等を調べ、その結果を反映した個別要素モデルを構成した。非一様な変形場の理論解などに対する比較解析を通し、ここに開発した個別要素解析手法が積雪の変形解析に十分適用可能であることがわかった。

The purpose of analyzing the viscosity variation of snow cover for a long time and the development of analysis methods for individual elements are carried out. The following results are obtained. 1. The equation of motion of viscous particles composed of individual elements is induced by the differential equation of the sun on the lattice. Results: Macroscopic viscosity coefficient of particle aggregates, interparticle distance, macroscopic density, contact angle distribution of particles, contact angle distribution of particles, contact angle distribution of 2. The viscosity coefficient of each element is determined by the distance between particles, the density of macro vision and the inverse of the density of contact points. 3. The necessary parameters for setting the viscosity coefficient of the contact point, and the evaluation method for each element of the contact point density are discussed. CPU, one-axis shape field analysis of viscous body, analysis results, distribution of contact points among contact elements, averaging among contact elements, operation methods, one-axis load test of contact point density, density dependence of viscosity coefficient of snow, etc., adjustment results, and composition of individual elements. The theoretical solution of non-uniform shape field is very applicable to the analysis of snow shape by comparison and analysis of individual elements.