3D固体体積への1D Cosseratビーム埋め込みのための位置と回転の一貫した結合【JST・京大機械翻訳】

Steinbrecher Ivo; Popp Alexander; Meier Christoph

文献

J-GLOBAL ID：202202260951762213 整理番号：22A0888919

3D固体体積への1D Cosseratビーム埋め込みのための位置と回転の一貫した結合【JST・京大機械翻訳】

Consistent coupling of positions and rotations for embedding 1D Cosserat beams into 3D solid volumes

出版者サイト複写サービスで全文入手 {{ this.onShowCLink("http://jdream3.com/copy/?sid=JGLOBAL&noSystem=1&documentNoArray=22A0888919&COPY=1") }}
高度な検索・分析はJDreamⅢで {{ this.onShowJLink("http://jdream3.com/lp/jglobal/index.html?docNo=22A0888919&from=J-GLOBAL&jstjournalNo=D0956B") }}

著者 (3件)： , ,
資料名：
巻： 69 号： 3 ページ： 701-732 発行年： 2022年
JST資料番号： D0956B ISSN： 0178-7675 CODEN： CMMEEE 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：ドイツ (DEU) 言語：英語 (EN)

本論文では,3D固体体積に湾曲した細長い梁を一貫して埋め込むためのモルタル型有限要素定式化を提案した。非変形断面sの基本的運動学仮定に従って,断面(中心)位置と方向を記述する点状6(並進と回転)自由度を有する1D Cosserat連続体として梁を同定した。この問題型に対する一貫した1D-3D結合スキームを提案し,位置および回転制約の両方を強化する必要がある。Boltzmann連続体は固有の回転自由度を示さないので,3D固体内の材料方向の配向に対して代表される正規直交トリアドの適切な定義を研究した。変形勾配の極性分解によって定義される回転テンソルは,自然選択として現れ,[数式:原文を参照]最適方法でこれらの材料方向を表すことを実証したが,いくつかの代替トリアド定義が調査される。このような代替案は,より効果的な数値評価を可能にする。さらに,ビームと固体の方位の間の客観的(すなわち,フレーム不変)回転結合拘束を定式化し,ペナルティポテンシャルまたはLagrange乗数ポテンシャルのいずれかに基づいて,変分的に一貫した方法で強制した。最後に,固体領域の有限要素離散化,幾何学的に正確な梁理論に基づいてモデル化される埋込み梁,および結合拘束に関連したLagrange乗数場は,完全梁対固体体積結合(BTS-FULL)方式として表示される回転および並進拘束強制のための埋込みモルタル型定式化をもたらした。基本的な数値テストケースに基づいて,提案したBTS-FULL方式を適切な固体トリアド定義と組み合わせるならば,一貫した空間収束挙動が達成され,潜在的ロッキング効果を避けることができることを実証した。結局,実生活工学応用は,提案した定式化のアップスケーリングポテンシャルと同様に,並進と回転自由度の両方を同時に結合することの重要性を例証するために考慮されている。これは,マトリックス材料に埋め込まれた任意の配向を有する多数の湾曲した細長い繊維を含む繊維強化複合材料のような複雑な機械系の研究を可能にする。Copyright The Author(s) 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

, , , , , , , , , , , , ,
, , , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： , , , , , ,

数値計算 , 数値解析,近似法 , 塑性力学一般

, , , , ,

前のページに戻る