三次元疲労き裂進展経路予測の高効率・高精度化に関する研究

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昨年度は,複雑な耕構造物に対する解析モテルの作成が簡便であり,高精度なき裂解析を行うことができる数値解析法(Bスプラインウェーブレット有限要素法)に,拡張有限要素法(X-FEM:eXtended Element Method)で用いるエンリッチ関数を導入してき裂解析を行い,破壊力学パラメータの算出を行った.今年度は,以下の二つのことを目標に研究を遂行下.(1)得られた破壊力学パラメータをもとに,き裂進展量,き裂進展方向の予測を行い,き裂進展シミュレーションを行うこと.(2)き裂先端周りでの応力集中を高精度に表現するためにウェーブレット関数を用いて解析を行い,高精度に破壊力学パラメニタを算出すること.これらの(1),(2)の課題に対して,プログラムの成を行い目標を達成することができた.これらの内容をまとめて,研究発表,学会発表を行った.本研究での成果,特に(2)に関する成果は,著名な国際学会誌等においても発表されていない先進的な内容であり,国際的にも意義のある研究である.また,現在,三次元問題への拡張をすべくさらなる研究を進めている.本提案手法は,固定直交格子を用いて問題の離散化を行うことができる.また,き裂も従来型有限要素法で用いていたメッシュとは独立に表現できるため,船体構造部材のように複雑な構造物中に存在する疲労き裂の解析を簡便に行うことが期待される.