多孔質体の微視的寸法を考慮した均質化法に基づく熱·固体変形のマルチスケール·マルチフィジックス解析

抄録

多孔質体では，孔の体積率が同じであっても，孔の寸法·数量が異なれば単位体積当たりの表面積の割合が異なるので，例えば，熱の拡散とその変形問題では，多孔性の大小に伴って応答が異なるといった，一種の「寸法効果」が発現することが知られている．そこで本研究では，多孔質体ミクロスケールでの寸法と熱伝達を考慮した，均質化法に基づく熱·固体変形のマルチスケール·マルチフィジックス解析手法を開発し，単一スケールの直接解析との比較を通じて，多孔性の異なる多孔質体に対する解析精度や計算効率を検証する．まず，対象とする問題設定を述べた後，多孔質体ミクロスケールでの寸法と熱伝達を考慮した，均質化法に基づく熱·固体変形のマルチスケール·マルチフィジックス問題の定式化を示す．そして，微視的寸法(多孔性)の異なる多孔質体の非定常熱拡散·固体変形問題を対象に，単一スケールの直接解析との比較を通じて，均質化法に基づく本解析手法の解析精度や計算効率を検証し，妥当性·有効性について考察する．