Phantom-node法に基づく非圧縮性オイラー型有限要素法による固体接触解析

抄録

本論文ではオイラー型有限要素法において物質界面の滑りを伴う接触解析を可能とする方法を提案する．オイラー型有限要素法は，大変形問題や自由移動境界面を生じる問題に対して有効な手法の一つであるが，従来のオイラー型解法で複数の固体材料を取り扱う場合，基礎方程式の空間平均化(混合体理論)により各物質の界面が完全に固着したモデル化となっていたため，物質界面の滑りを伴う接触問題を解析するのは困難であった．そこで本論文ではphantom-node法により物質ごとに独立な速度場を定義し，PLIC法と呼ばれる界面捕捉法により各要素で線形近似した物質界面の接触条件をペナルティ法で制御する手法を提案する．そして，単純な固体接触問題で本手法の妥当性と有用性を検討する．