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J-GLOBAL ID：201102279528586893   整理番号：11A1861104

経路独立E積分による応力拡大係数の有限要素解析

The Finite Element Method Analysis for the Stress Intensity Factors Using a Path Independent E-integral Formula

著者 (4件)： 矢富盟祥 (金沢大学大学院自然科学研究科) ,  上田拓哉 (金沢大学大学院自然科学研究科社会基盤工学専攻) ,  高木慎太郎 (金沢大学大学院自然科学研究科環境科学専攻) ,  阿部孝弘 (福井工業高等専門学校環境都市工学科)
資料名： 材料  (Journal of the Society of Materials Science, Japan)
巻： 60  号： 11  ページ： 1031-1036 (J-STAGE)  発行年： 2011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： E積分を応用して,き裂が直進する場合だけではなく折れ曲がり瞬間時の応力拡大係数をも経路独立な積分で求めることが可能な経路E積分公式を提案した。本論文では,まず,経路E積分を用いて,直進進展き裂の応力拡大係数k_I,k_II,及び折れ曲がり瞬間後の応力拡大係数k_I,k_IIを求めた。その上で,応力拡大係数の有限要素解析(直進進展解析,折れ曲がり進展解析)の概要及び結果を示した。直進進展き裂を対象とした問題では,領域M積分から得られた解析結果と比較し,精度及び経路独立性の検証を行った。また,折れ曲がり瞬間後のき裂の応力拡大係数は,Wuの半解析解と比較した。解析の結果は,提案手法が直進進展き裂,及び折れ曲がり瞬間後のき裂の応力拡大係数を精度良く求めることができることを示した。

シソーラス用語： *応力拡大係数 ,  破壊力学 ,  材料試験 ,  材料力学 ,  有限要素法 ,  *数値解析 ,  亀裂
準シソーラス用語： *有限要素解析

分類 (1件)： 破壊力学一般  (HC04010A)

引用文献 (17件)：

• 1) J. R. Rice, “Mathematical analysis in the mechanics of fracture”, In Fracture : An Advanced Treatise, H. Liebowitz (ed.), Vol.2, Academic Press, pp.191-311 (1968).
• 2) J. Yau, S. Wang and H. Corten, “A mixed-mode crack analysis of isotropic solids using conservation laws of elasticity”, Journal of Applied Mechanics, Vol.47, pp.335-341 (1980).
• 3) C. Shih and R. Asaro, “Elastic-plastic analysis of cracks on bimaterial interfaces part I - small scale yielding”, Journal of Applied Mechanics, Vol.55, pp.299-316 (1988).
• 4) T. Belytschko and T. Black, “Elastic crack growth in finite elements with minimal remeshing”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol.45, pp.602-620 (1999).
• 5) N. Moes, J. Dolbow and T. Belytschko, “A finite element method for crack growth”, International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol.46, pp.133-150 (1999).

タイトルに関連する用語 (4件)： 経路 ,  積分 ,  応力拡大係数 ,  有限要素解析