報告書番号

T90016

タイトル（和文）

領域分割法の弾塑性構造問題解析への適用

タイトル（英文）

APPLICATION OF DOMAIN DECOMPOSITION METHOD TO ANALYSIS OF ELASTIC-PLASTIC STRUCTURAL PROBLEM

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

軽水炉の長寿命化のための圧力容器の健全性評価では，弾塑性破壊力学解析の適用が不可欠な問題が存在する。弾塑性破壊力学の詳細解析には有限要素法が用いられるが，現在の汎用有限要素解析コードを用いた詳細解析では非常に大きな計算機の記憶容量が必要（大規模解析）となるため，詳細解析の実施は非常に困難である。本研究では，より少ない計算機記憶容量で大規模解析の実施が可能な解析手法として領域分割法を採用し，これを，増分法を用いた弾塑性問題の解析に適用した。その結果，１）領域数の増加に伴い計算に必要な記憶容量が減少すること，２）領域分割法の反復計算に要する反復回数は，前の増分ステップの解を初期値とすることで大幅に減少し，計算時間の短縮につながること，などが明らかとなった。領域分割法は弾塑性問題の詳細解析に適した解析手法であることが示された。

概要 （英文）

ELASTIC-PLASTIC FRACTURE MECHANICS ANALYSIS IS REQUIRED IN ASSESSMENT OF NUCLEAR PRESSURE VESSEL INTEGRITY EXTENSION OF LWR LIFE. SINCE THE ELASTIC-PLASTIC FINITE-ELEMENT ANALYSIS USED IN ELASTIC-PLASTIC FRACTURE MECHANICS ANALYSIS REQUIRES A LOT OF COMPUTER STORAGE,SUCH FRACTURE ANALYSIS IS VERY DIFFICULT TO PERFORM. IN THIS STUDY,WE USED THE DOMAIN-DECOMPOSITION METHOD (DDM) TO REDUCE THE REQUIRED COMPUTER STORAGE AND APPLIED IT TO THE ELASTIC-PLASTIC ANALYSIS IN COMBINATION WITH THE INCREMENTAL METHOD. THE FOLLOWING RESULTS WERE OBTAINED: (1)THE COMPUTER STORAGE REQUIRED BY DDM ANALYSIS DECREASES INVERSELY WITH THE NUMBER OF DOMAINS. (2)USING THE ANALYSIS RESULT OF THE PREVIOUS INCREMENTAL STEP AS THE INITIAL VALUE OF THE NEXT INCREMENTAL STEP REDUCES THE NUMBER OF DDM ITERATIONS. CONSEQUENTLY,THE COMPUTATION TIME IS SHORTENED DRASTICALLY. DDM IS SUITABLE FOR LARGE-SCALE ELESTIC-PLASTIC ANALYSIS.

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