2024-03-28T15:43:12Zhttps://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace-oai/requestoai:eprints.lib.hokudai.ac.jp:2115/676702022-11-17T02:08:08Zhdl_2115_20045hdl_2115_139Peridynamicsを用いた岩石の動的破壊プロセス解析に関する基礎的検討Fundamental study on application of peridynamics to dynamic fracture process analysis of rock福田, 大祐Sang-Ho, CHO児玉, 淳一藤井, 義明岩石動的破壊プロセスき裂生成・進展・分岐・連結Peridynamics(ペリダイナミクス)理論560周知の通り,古典的な連続体力学では,支配方程式(Cauchyの運動方程式)中に応力の空間勾配,即ち,歪み・変位の空間勾配が含まれる.このため,岩石を含む固体材料中のき裂進展を陽に取扱う場合,き裂先端の応力・ひずみの特異性を考慮した破壊力学的手法が不可欠となる.また,その数値的な取扱いでは,例えばFEMの観点からは,き裂の存在による変位場等の不連続性を表現するためにXFEM等によるEnrich関数の導入や,そうでなくとも,極めて細分化したメッシュが必要となり,特に3次元き裂進展問題の処理は,2次元のそれと比較して煩雑化する.
これに対して,Silling(J Mech Phys Solids 48:175–209, 2000)が提唱したPeridynamics(PD)理論では,支配方程式に応力・歪み・変位の空間勾配(微分)ではなく,積分方程式を代わりに用いることで連続体力学が再構築され,従来手法と比較して,材料中のき裂の生成・進展・分岐・連結等の複雑な過程を比較的容易に表現できると期待されている.しかしながら,PD理論は比較的新しい力学理論であり,岩石破壊力学問題への適用例は極めて少ないのが現状である.
本稿では,岩石の動的き裂進展問題に対するPDの適用可能性に関して行った基礎的な検討について紹介する.資源・素材学会Conference Paperapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/2115/67670https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/dspace/bitstream/2115/67670/1/2301-06-03.pdf資源・素材講演集2017(札幌)422301-06-032017-09-26jpnpublisher