抄録
本稿では,連成面追跡型ALE有限要素法による流体・シェル連成解析手法の大きな課題であるシェル構造が大変形した時の流体メッシュの破綻に対する解決策として,シェル弾性体の周辺でそれを重合メッシュ化する解析手法の研究開発議論を行った.特に基本境界条件を写像し合う標準的な重合法を用いると,境界層の時間変動の厳しさや空間的な複雑さに依存して時には継続的な重合メッシュ解析が不可能となることが分かった(圧力場に許容範囲を超えた数値振動が引き起こされる).そこで本研究では,グローバルメッシュ中にもシェル弾性体の存在を分散型応力境界条件として力学的に再現し,基本境界条件の授受をしなくとも重合メッシュ解析が行える流体・シェル連成型重合ALEメッシュ法を提案した.そして舞い落ちる紙と細糸のはためき現象の二次元解析例を示し,従来の単一ALEメッシュ法による解析結果も参照することで,提案手法が安定性及び精度の両面からより優れた性能を示すことを示した.これにより本重合メッシュ法ではALEメッシュ制御を境界層的なローカルメッシュに限定できるようになったため,従来の単一ALEメッシュ法と比較して大幅に適用範囲を広げられるようになった.