■解析方法 ・ 亀裂の発生点を、構造中に仮定する。 また、亀裂が成長する経路は事前にわかっているものとして、亀裂の進展解析を行う。 ・ 亀裂は要素の端に沿って進行すると想定する。 ・ 構造メッシュ中で、要素は亀裂の進展経路に沿って順に分離される。 その位置は、「二重節点」を用いて境界として定義しておく。 ・ 亀裂先端の応力(主応力、もしくはフォン・ミーゼス応力)が、指定された限界値に達すると、 この亀裂の先端で得られた節点の移動量が、構造メッシュにおけるクラックとなる。 ・ 新しい亀裂の先端を、亀裂進展経路に沿った次の節点に置く。 ・ 亀裂進展経路に沿った6面体要素を変形させる。 ・ 流体要素は、変形した構造メッシュと一致する様に、自動的にメッシュを切り直す。 ■問題の設定 構造−メッシュ 1680個の3節点シェル要素 流体−メッシュ 20736個の8節点6面体要素 と、6節点で表現された「くさび要素」 構造部分 ・線形弾性 ・E = 2.1e11 N/m2 ・ポアソン比 = 0.3 ・密度 = 7800 Kg/m3 流体部分 ・非圧縮 ・粘性係数 = 0.0001001 N・s/m2 ・プラントル数 = 0.91 ・二相の状態方程式 図1 図2 図3 図4 図5 図6 図7 図8 図9 図10 図11 図12
・ 亀裂の発生点を、構造中に仮定する。 また、亀裂が成長する経路は事前にわかっているものとして、亀裂の進展解析を行う。 ・ 亀裂は要素の端に沿って進行すると想定する。 ・ 構造メッシュ中で、要素は亀裂の進展経路に沿って順に分離される。 その位置は、「二重節点」を用いて境界として定義しておく。 ・ 亀裂先端の応力(主応力、もしくはフォン・ミーゼス応力)が、指定された限界値に達すると、 この亀裂の先端で得られた節点の移動量が、構造メッシュにおけるクラックとなる。 ・ 新しい亀裂の先端を、亀裂進展経路に沿った次の節点に置く。 ・ 亀裂進展経路に沿った6面体要素を変形させる。 ・ 流体要素は、変形した構造メッシュと一致する様に、自動的にメッシュを切り直す。
構造−メッシュ 1680個の3節点シェル要素 流体−メッシュ 20736個の8節点6面体要素 と、6節点で表現された「くさび要素」 構造部分 ・線形弾性 ・E = 2.1e11 N/m2 ・ポアソン比 = 0.3 ・密度 = 7800 Kg/m3 流体部分 ・非圧縮 ・粘性係数 = 0.0001001 N・s/m2 ・プラントル数 = 0.91 ・二相の状態方程式
図1 図2 図3 図4 図5 図6 図7 図8 図9 図10 図11 図12