変形追従型荷重を受けるシェル構造の大変形・座屈解析のための対称形荷重補正マトリックス

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 変形追従型荷重を受けるシェル構造の大変形・座屈解析のための対称形荷重補正マトリックス
• Author/Editor: 岩田 耕司; 月森 和之; 久保 文男
• Author Heading: 岩田 耕司; 月森 和之; 久保 文男
• Publication Date: 1988-11
• Publication Date (W3CDTF): 1988-11
• Alternative Title: Symmetric load correction matrices for large deformation/buckling analysis of shell structures subjected to deformation dependent loads
• Periodical title: PNC TN9410 88-169
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 変形する構造物の表面に常に垂直に作用する圧力荷重は,構造物の変形に依存する荷重としてふるまう。薄肉シェル構造の大変形や座屈解析においては,変形中の荷重方向や作用面積の変化による影響を考慮しなければならないことがある。典型的な例としては,外圧を受ける薄肉リングの弾性座屈が挙げられる。この場合,圧力荷重の変形依存性を考慮しなければ,実際よりも30\%程度座屈圧力は高くなり,非保守的な評価となる。有限要素法解析において,このような問題を解析するためには,従来の線形剛性及び幾何剛性(初期応力)マトリックスに加えて,荷重補正あるいは荷重剛性マトリックスと呼ばれるマトリックスを導入することが必要となる。ところが,荷重補正マトリックスは一般に非対祢であり,通常の有限要素法の計算プログラムを用いて実行する場合,障害となる。本報告書では,圧力荷重が作用する構造に対して有効な対称形の荷重補正マトリックスの簡単な導出手法を示す。これは,一般の荷重補正マトリックスを導出した後,これが,対称マトリックスと反対祢マトリックスに分離でき,しかも多くの場合,反対称マトリックスの寄与は無視できることを利用している。この荷重補正マトリックスは,汎用非線形構造解析システムFINASのはり要素及びシェル要素に適用され,円弧アーチ,単純支持長管及びベローズの圧力荷重による線形座屈解析を通して,その有効性が実証された。; Pressures which are always normal to the deforming surface of the structures behave as deformation dependent loads. In the large deformation and buckling analyses of thin shell structures, the consideration of the effects of the change of loading direction during their deformation is sometimes required. A typical example is the buckling of a thin elastic circular ring under external pressure, where the buckling pressure could be overpredicted by approximately 30\% without consideration of deformation dependent load effects. In the finite element analysis for this type of problems, it is necessary to introduce load correction or load stiffness matrices in addition to the conventional linear and geometrically nonlinear (initial stress)stiffness matrices. The load correction matrices are generally nonsymmetric, which is a major disadvantage when implementing them in the standard finite element computer programs. In this report, the authors present a simple procedure for deriving effective symmetric load correction matrices for the structures subjected to uniform pressure loads. The general load correction matrices are derived and then symmetrized by taking advantage of that they can be decomposed into symmetric part and skew symmetric part which in many cases has insignificant effects. The load correction matrices developed for the beam and the shell elements of the general purpose nonlinear structural analysis program FINAS was demonstrated effective through the numerical examples of linear buckling analyses for a circular arch, a simply ends-supported long pipe and bellows under uniform pressure load.
• Source: /PNC-TN9410-88-169.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-88-169.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 変形する構造物の表面に常に垂直に作用する圧力荷重は,構造物の変形に依存する荷重としてふるまう。薄肉シェル構造の大変形や座屈解析においては,変形中の荷重方向や作用面積の変化による影響を考慮しなければならないことがある。典型的な例としては,外圧を受ける薄肉リングの弾性座屈が挙げられる。この場合,圧力荷重...