変形局所化理論の構築と進行性破壊・軟化現象に対する解析手法の開発

变形局部化理论的构建及渐进断裂和软化现象分析方法的发展

• 批准号: 09875104
• 负责人: 堀井 秀之
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09875104/
• 关键词: 変形局所化; 進行性破壊; 分岐理論; 軟化現象

まず、バネ・摩擦モデルを用いた簡単な例を用いて解の安定性の統一的判定方法を検討した。変形の局所化は系の力学的トータルポテンシャルエネルギーと、摩擦などによって失われる散逸エネルギーの和、つまり全エネルギーの曲率の正負で判定でき、更に、破壊条件に代表される力学的エネルギーの散逸条件が満足された全ての点でエネルギーの散逸が進行する解が不安定な場合には、変形の局所化問題は制約つき最小化問題に帰着されることが明らかとなった。その理論を一般化することにより、塑性変形、すべり、クラックの進展など様々な非弾性挙動に対する理論を構築した。不連続面を有する有限要素の定式化を行い、通常の有限要素解析プログラムに組み込んだ。不連続面を有する有限要素を用いた解析に変形局所化理論を応用することにより、不連続面の発生・進展・変形局所化の解析手法を確立した。開発した解析手法を用いて、コンクリートにおけるひびわれの進展、地盤材料・岩盤における破壊(すべり)面の発生・進展解析を行い、解析手法の有用性を確認した。人工軟岩に対する平面ひずみ圧縮試験、せん断試験、進行性破壊試験を実施し、マッチング法を用いて変位場、ひずみ場を計測し、すべり面が発生・成長する過程を観察した。すべり面の進展解析を行い、計測結果との比較を行うことにより解析手法の妥当性を検証した。

まず, バネ・Friction モデルを用いた SIMPLE な Example を Use いて to solve the stability of the の unified judgment method を検 Discussion した. The system of mechanics of the system, the mechanics of the system, the friction system, the friction system, and the friction system.エネルギーのsum, つまり全エネルギーのcurvature, positive and negative, judgment, update, breaking condition, representative, されるMechanical's エネルギーのdispersion conditions が満 Foot された全てのPoint でエネルギーのease が progress するsolved が uneasiness The minimization problem is a minimization problem that solves the problem of a certain situation and the local situation of the shape and the shape of the situation.その theory を generalization す る こ と に よ り, plastic transformation, す べ り, クラ ッ ク の progress な ど様 々 な non-elasticity に対 す る theory を construction し た. There is a finite element formula that does not connect the surface and a regular finite element analysis function. The theory of non-continuous surface するlimited elements and いたanalysisに変morphosis situationを応用することにより, non-continuous 続面の発生・ progress・剉shaped bureau transformation のanalytical techniqueをestablishmentした. Kailu's analytical techniques are used, progress of コンクリートにおけるひびわれの, site materials and rock slabsにおける壊(すべり)面の発生・Progress analysis を行い, and the usefulness of the analysis technique をconfirmation した. Artificial soft rock に対する plane ひずみ pressure shrinkage test 験, せん breaker test 験, progressive rupture test 験 を実士 し, マッチThe ング法を uses the いて変 potential field, the ひずみfield をmeasurement, and the すべり面が発生・growth process を観Observationした. The progress analysis of the surface and the comparison of the measurement results are carried out and the validity of the analysis method is proved.

项目成果

H.Horii, J.Inoue and M.Brocca: "Thermomechanics Based Theory and Analysis of Cracking Localization in Concrete Dam under Earthquake Excitation" Material Instabilities in Solids,R.de Borst and E.van der Giessen eds.,John Wiley & Sons,Chapter 9. (1998)

H.Horii、J.Inoue 和 M.Brocca：“地震激励下混凝土坝裂纹局部化的热力学理论与分析”固体中的材料不稳定性，R.de Borst 和 E.van der Giessen 编辑，John Wiley

Y.Okui and H.Horii: "Stress and time-dependent failure of brittle rocks under compression : a theoretical prediction" J.Geophysical Research. Vol.102,No.B7. 14869-14881 (1997)

Y.Okui 和 H.Horii：“压缩下脆性岩石的应力和与时间相关的破坏：理论预测”J.地球物理研究。

J.Vychytil and H.Horii: "Coupled flow-deformation analysis of hot dry rock stimulation" Geotherm.Sci. & Tech.(1997)

J.Vychytil 和 H.Horii：“干热岩石刺激的耦合流动变形分析”Geotherm.Sci。

H.Horii and J.Inoue: "New directions : analysis of cracking localization and ultimate strength of structures in civil engineering" Advances in Fracture Research,Proc.of the Ninth Int.Conf.on Fracture,1-5 April 1997,Sydney,Australia,Pergamon. Vol.4. 1873-1

H.Horii 和 J.Inoue：“新方向：土木工程结构的裂纹局部化和极限强度分析”《断裂研究进展》，第九届断裂国际会议论文集，1997 年 4 月 1-5 日，悉尼，

J.Vychytil and H.Horii: "Micromechanics-based continuum model for hydraulic fracturing of jointed rock masses during HDR stimulation" Mechanics of Materials. (1997)

J.Vychytil 和 H.Horii：“HDR 刺激期间节理岩体水力压裂的基于微力学的连续体模型”材料力学。