土木学会論文集A2(応用力学)
Online ISSN : 2185-4661
ISSN-L : 2185-4661
68 巻 , 1 号
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委員会報告
  • 応用力学委員会 計算力学小委員会
    2012 年 68 巻 1 号 p. 31-50
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/20
    ジャーナル フリー
     土木工学において,計算力学による力学現象の解明を真の意味で実現するためには,解析・評価対象の特殊性を考慮して計算理論および手法・技術をさらに進歩向上させ,実用化を念頭に置いた新しい計算力学への移行が必要不可欠である.特に,社会基盤構造物の力学挙動の解析に加え,地震・津波・洪水等の自然災害に対する被害予測に際しては,土木工学分野に特有の力学現象の空間的および時間的規模の大きさ,材料挙動を的確に計算モデルに反映させることが必須であることから,これらに特化した計算力学手法の発展・新展開の推進が必要であるといえる.このような背景と認識のもと,土木工学が直面する複雑な力学問題の解決のために,注目すべき計算力学手法の研究動向について広範に調査を行なった.
和文論文
  • 瀬戸内 秀規
    2012 年 68 巻 1 号 p. 18-29
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     球要素間の回転剛性を無視し並進剛性のみを考慮する従来の個別要素法は,球要素間のモーメント伝達が行われないため,例えば球要素の回転運動の減衰効果を全く表現できない.本研究では,このような従来の個別要素法の限界を克服すべく,Hertz-Mindlinの接触理論に基づいて球要素間の回転方向の剛性および破壊基準を定式化し,並進および回転剛性を評価し得る一般化した新たな個別要素法を開発した.また,開発した本モデルを水平面上の球要素の回転運動に適用し,回転運動の減衰効果が球要素の物性値に従って現実的に表現されることを示した.
  • 近藤 真徳, 小國 健二
    2012 年 68 巻 1 号 p. 51-66
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/07/20
    ジャーナル フリー
     動的破壊進展の問題は固体連続体力学の未解決問題のひとつである.特に,破壊進展速度の支配法則が不明であるため,既存研究の多くは速度依存性の材料パラメータを導入している.本論文では速度依存性の材料パラメータを導入することなく動的破壊進展過程を解析する手法を提案する.提案手法で用いる材料パラメータは,実験で確定的な値を得ることが可能な物理量のみである.提案手法を構成する主要な技術要素は,粒子離散化有限要素法と,新たに提案する「動的破壊進展速度の支配法則に関する作業仮説」である.これらの技術により,動的破壊進展の問題に対して(i)破壊とそれに伴う変位の不連続の簡便な扱い(ii)残差力の再配分の仕組み(iii)速度依存性の人為的パラメータを使わずに新たな破壊面の生成速度を決定する仕組み,が導入される.
  • 片桐 淳, 松島 亘志, 山田 恭央
    2012 年 68 巻 1 号 p. 67-77
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/10/19
    ジャーナル フリー
     DEMにより3種類の方法で試料を作製し,それらの単純せん断シミュレーションを行った.試料作製方法は,粒子間摩擦を小さくして圧縮する方法(FC),圧縮時間を変える方法(TC)および繰返し単純せん断(CC)による圧縮の3種類であり,それぞれの方法で作製した複数の試料についてのシミュレーションを行った.その結果,FC法で作製した試料は,CC法の試料に比べて,同程度の間隙比の試料であっても初期試料内に作用する粒子間せん断力が小さく,初期配位数が大きいことがわかった.また,その後の単純せん断での応力‐ひずみ関係においては前者の試料の方が後者よりも広い弾性領域が得られた.しかし,一旦接触点が滑り出すとその影響は失われ,ピークせん断強度に達する程度まで変形が進むと大きな差異が見られなくなることが明らかとなった.
  • 浅沼 潔, 冨田 耕司, 曽我部 正道
    2012 年 68 巻 1 号 p. 78-91
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/12/20
    ジャーナル フリー
     欧米で開発されたバラスト軌道の座屈変形解析ツールによる解析結果および過去に行われた実物バラスト軌道の座屈実験結果と筆者らが開発を進めている解析ツールによる解析結果の比較を行い,本解析ツールによる解析結果の妥当性を検証した.次に,ロングレール区間のバラスト軌道を対象として,道床横抵抗力,初期軌道変位,曲線半径等をパラメータとする座屈変形解析を行い,バラスト軌道の座屈を評価する上で重要な指標となる,最低座屈強さに相当する温度変化量と座屈発生温度変化量に及ぼす影響について検討を行った.そして,設定温度の範囲とレールの想定最高温度から定まる温度変化量35℃および20%の余裕を考慮した42℃の条件に対して,これらが最低座屈強さに相当する温度変化量となる最終道床横抵抗力を軌道の曲線半径に対して提示した.
英文論文
  • Takao UEDA, Takashi MATSUSHIMA, Yasuo YAMADA
    2012 年 68 巻 1 号 p. 1-9
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/01/20
    ジャーナル フリー
     The shear behavior of binary granular mixtures was studied using the 2D discrete element method (DEM). Various specimens were prepared using different volume fractions and shapes i.e., disk and peanut, of small particles. The analyses showed that the average particle rotation of both small and large particles is equivalent to the continuum rotation field. However, when a specimen contains small disks of volume fractions in the range 5% - 15%, the average particle rotation is found to be much larger than the continuum rotation that accompanies the reduction in both shear resistance and thickness of the shear band. In such specimens, it was observed that many small particles were sandwiched by two large particles and underwent considerable rotation. In this paper, this irregul ar phenomenon is referred to as the "ball-bearing effect."
  • Hao CHEN, Lalith WIJERATHNE, Muneo HORI, Tsuyoshi ICHIMURA
    2012 年 68 巻 1 号 p. 10-17
    発行日: 2012年
    公開日: 2012/03/19
    ジャーナル フリー
     This paper studies the stability of dynamic crack growth in a homogeneous body, carrying out a numerical experiment of a plate with two anti-symmetric cracks. PDS-FEM proposed by the authors is extended to dynamic state and used in the numerical experiment. It is shown that while a common process is not found for the crack growth, there are two dominant patterns for the final crack configuration. The first pattern is anti-symmetric, indicating the stability of the homogeneous body solution, and the second pattern is not anti-symmetric, suggesting that the solution becomes unstable. It is also shown that higher loading rate tends to shift the crack configuration to the second pattern, losing the stability of the solution.
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