3次元き裂伝ば解析の基礎研究

摘要

近年の計算機の発展に伴い，有限要素法などの数値解析手法によって様々な3次元き裂の解析が実施されてきた.しかしながら，3次元き裂が伝ばおよび合体しながら拡大していく様子を正確に解析することは依然.として困難である.き裂前縁には応力特異性が存在するため，解析する際にはき裂の特異性を考慮した特殊な要素分割を必要とする.き裂の伝ぱを正確に解析するためには，このような要素分割を繰り返し行う必要がある.そのため，き裂前縁の特異性を容易に考慮でき，き裂面の要素分割のみでき裂の解析が可能な境界型の応力解析手法の体積力法（BFM)が3次元き裂伝ぱ裂解析に適している.近年，メッシュ分割を一切必要としないメッシュフリー解析手法が提案され，その実効性が認められている.移動最小二乗(MLS)近似はメッシェフリー解析手法の中で重要な役割を果たしている.そのMLS近似を体積力法の密度関数の未知の分布に利用することでメッシュフリー体積力法（MFBFM)が提案された.MFBFMによる任意の平面き裂問題の解析では、き裂前縁の位置を表す節点データのみを提供することで解析でき，そのき裂前縁近傍の応力状態から新しいき裂前縁を決定することで容易にき裂伝ぱの解析を実施できる.