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E積分による土木材料におけるき裂進展時のエネルギ解放率の数値解析

使用 E 积分对土木工程材料裂纹扩展过程中的能量释放率进行数值分析

基本信息

批准号：
08875088
负责人：
矢富盟祥
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1997
项目状态：
已结题

项目摘要

E積分は周知のJ積分とは異なり,その積分経路にき裂面や応力ないしひずみの不連続生を持つ界面を含めることなく非均質な材料中の非直線的なき裂の場合でも,またその経路内に複数のき裂先端を含んでいても,経路独立な積分により,特定のき裂先端任意方向折れ曲がり瞬間時のエネルギ解放率が得られる等,数多くの優位的な特性を有している.そこで本研究では有限要素法による数値解析への応用をいくつか行った結果,次のような新たな知見が得られた.1)異種材料界面を有するモデルの解析き裂先端がその材料界面近傍にある場合のエネルギ解放率をE積分により求め,その場合のき裂進展特性が,定量的に把握できた.2)材料内に複数のき裂が有る場合の相互干渉を考慮したエネルギ解放率の解析主き裂先端に平行な干渉き裂が存在する時,き裂の位置,大きさの違いにより,どのき裂先端が,どの方向に進みやすくなるか等の定量的把握ができた.3)E積分によるエネルギ解放率を有限要素法により求める際の数値誤差に関する研究アイソパラメトリック要素を用いた解析を行った結果,積分経路を,要素中を通過せず,要素辺上を通過するようにとればより精度が向上することが判明した.4)圧縮応力場におけるき裂折れ曲がりモデルの解析土木材料でしばしば生じる圧縮荷重下でき裂が閉じ,き裂面に摩擦が生じる時のE積分の有効性が検証された.

E Points are known to all. J Points are different. The non-connected interface is the non-linear crack in the non-uniform material.も,またその経路内にpluralのき开头を槓でいても,経路 independentなintegrationにより, The tip of the specific crack can be bent in any direction, and the instantaneous release rate of the crack can be bent in any direction, and there are many The characteristics of the advantageous position are the same. This study uses the finite element method and numerical value analysis.の応用をいくつか行った results, 时のような新たな知见が得られた.1) Dissimilar materials The interface is the same as the cracked tip and the interface is close to the material. The rate of release is the calculation of the E integral, the crack progress characteristics of the occasion, and the quantitative grasp of the situation.2 ) In the material, there is a situation where there is a plurality of cracks and there is a mutual interference. The analysis of the liberation rate is based on consideration. The tip of the crack is parallel to the crack. When the crack exists, the position of the crack is large. The tip of the crack, the direction of the crack, the direction of the movement, the quantitative grasp of the direction, etc. 3) E product Research on how to calculate the error of the actual numerical value using the limited element method using the finite element methodイソパラメトリック element を Use いた to analyze を row った result, integration 経路を, element を passedせず, the element is over and the するようにとればより precision is up and the することが is clear. 4 ) Pressure contraction force field analysis of civil engineering materials When the cracked surface is closed under the shrinkage load, the friction of the cracked surface is generated and the validity of the E integral is verified.