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J-GLOBAL ID：202202269846507976   整理番号：22A1144075

Extrinsic Cohesive Zone Modelに基づくハイブリッドFEM-DEMを用いた岩石の準静的載荷条件下での破壊解析に関する基礎的検討

Fundamental Study on Fracture Process Analysis of Rocks under Quasi-Static Loading Based on Hybrid FEM-DEM Using Extrinsic Cohesive Zone Model

著者 (6件)： 前田悠太朗 (大阪大学 工学研究科) ,  緒方奨 (大阪大学 工学研究科) ,  福田大祐 (北海道大学 工学研究院) ,  乾徹 (大阪大学 工学研究科) ,  安原英明 (愛媛大学 理工学研究科) ,  岸田潔 (京都大学 工学研究科)
資料名： 材料  (Journal of the Society of Materials Science, Japan)
巻： 71  号： 3  ページ： 206-213(J-STAGE)  発行年： 2022年 
JST資料番号： F0385A  ISSN： 0514-5163  CODEN： ZARYA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 本研究では,従来の適応再メッシュよりも凝集要素の挿入をより容易にする新しいアルゴリズム,およびFDEMメッシュ内に単純な凝集要素を挿入する結果として生成される休眠凝集要素の生成を回避するためのスキームを組込むことにより,外因性融着帯モデル(ECZM)に基づく複合有限離散要素法(FDEM)であるFDEM(ECZM)を改善した。その改良FDEM(ECZM)は,自己開発の2次元コードに実装して,仮想岩を想定した数値実験に対して初めて検証した。続いて,提案のFDEMを適用して準静的荷重下での珪質泥岩の一軸圧縮およびブラジル試験をモデル化した。提案のFDEMシミュレーションの結果は,実験で観察された破壊および応力-歪曲線の傾向を合理的に捉えた。提案のスキームは,最小限の努力で汎用グラフィックユニット(GPGPU)と3次元FDEM(ECZM)に基づく並列計算に拡張することも可能である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *岩石 ,  *静荷重 ,  *数値解析 ,  破壊力学 ,  モデル ,  軟化融着帯 ,  *有限要素法 ,  離散系 ,  アルゴリズム ,  凝集 ,  泥岩 ,  一軸圧縮試験 ,  シミュレーション ,  応力歪曲線 ,  並列演算 ,  コンピュータグラフィックス ,  画像処理 ,  *破壊解析 ,  *融着帯モデル ,  *離散要素法 ,  *GPU【プロセッサ】 ,  曲線 ,  線
準シソーラス用語： DEM【離散要素法】 ,  FEM【有限要素法】 ,  *グラフィック処理ユニット ,  準静的荷重 ,  静的荷重 ,  並列計算

著者キーワード (1件)： 準静的荷重条件数値シミュレーション下の複合有限離散要素法外因性凝集ゾーンモデル岩石破壊過程

分類 (2件)： 岩盤の力学的性質  (HE02000H) ,  岩石学一般  (DE07010X)

引用文献 (24件)：

• 1) Japan Nuclear Cycle Development Institute, “Second progress report on research and development for the geological disposal of HLW in Japan, project overview report, H12: project to establish the scientific and technical basis for HLW disposal in Japan”, JNC TN1400 99-022, 634pp. (1999).
• 2) M. Mohammadnejad, H. Liu, A. Chan, S. Dehkhoda and D. Fukuda, “An overview on advances in computational fracture mechanics of rock”, Geosystem Engineering, pp.1-24 (2018).
• 3) A. Munjiza, “The combined finite-discrete element method”, (2004) John Wiley & Sons.
• 4) O. K. Mahabadi, B. H. Conttrell and G. Grasselli, ”An example of realistic modelling of rock dynamics problems: FEM/DEM simulation of dynamic Brazilian test on barre granite”, Rock Mechanics and Rock Engineering, Vol. 43, pp. 707-716 (2010).
• 5) O. K. Mahabadi, A. Lisjak, A. Munjiza and G. Graselli, ”Y-Geo: New Combined Finite-Discrete Element Numerical Code for Geomechanical Applications”, International Journal of Geomechanics, Vol. 12, pp.676-688 (2012).

タイトルに関連する用語 (4件)： 岩石 ,  載荷 ,  破壊解析 ,  基礎的検討