報告書番号

N04014

タイトル（和文）

鉛を用いた免震・制振デバイスにおける減衰特性の数値シミュレーション -鉛の大変形繰返し挙動を考慮した材料モデルの提案-

タイトル（英文）

Numerical simulation of lead devices for seismic isolation and vibration control on their damping characteristics-Development of lead material model under cyclic large deformation-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

鉛を用いた免震・制振デバイスが繰り返し変形を受けた場合の力学特性，特に減衰性能を数値シミュレーションによって予測するため，鉛材料のせん断繰返し変形試験と一軸引張り試験を実施し，両試験の結果から鉛の繰返し変形を含む材料モデルを提案した．これまで，鉛材料の繰返し変形特性を一軸試験によって評価しようとしても，微小なひずみで試験片に局所的な変形が生じ，変形を繰り返し与えることが難しかったが，本研究ではせん断試験を実施することで安定した評価が可能となった．さらに，作成した材料モデルを有限要素プログラムに組み込み，鉛ダンパーと鉛入り積層ゴムの力学特性の数値シミュレーションを実施した．シミュレーション結果はそれらのデバイスの力学特性，特に減衰性能を精度よく予測できており，開発した材料モデルの有効性が示された．

概要 （英文）

In order to predict the mechanical properties of lead devices for seismic isolation and vibration control, especially damping behavior under cyclic loading using numerical simulation, cyclic shear loading tests and uniaxial tensile loading tests were performed, and a new material model was proposed with the use of the both test results.Until now, it has been difficult to evaluate mechanical properties of lead material under cyclic loading by uniaxial tensile loading test because local deformations appeared with the small tensile strain. Our shear cyclic loading tests for lead material enabled practical evaluation of its mechanical properties under cyclic large strain which makes it difficult to apply uniaxial tests.The proposed material model was implemented into a finite element program, and it was applied to numerical simulation of mechanical properties of lead dampers and rubber bearings with a lead plug. The numerical simulations and the corresponding laboratory loading tests showed good agreement, which proved the applicability of the proposed model.

報告者

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