スペクトル確率有限要素/境界要素法による動的解析手法の開発

使用谱随机有限元/边界元法动态分析方法的开发

基本信息

批准号：
15760348
负责人：
本田利器
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15760348/
关键词：
不確定性境界要素法有限要素法スペクトル

项目摘要

本研究では,構造物の地震応答解析等の動的解析において,種々のパラメタの不確実性による影響を効率よく評価する数値解析手法を開発することを目的として,以下の成果を得た.(1)スペクトル確率有限要素法の連続体の非線形動的問題への適用を図った.具体的には,線形系,超弾性系,および,バイリニア降伏特性等を有する系を対象として,理論的な検討に基づき,適用範囲などの整理及び定式化を行った.(2)非線形問題のためのプログラムも作成し,数値シミュレーションによる解析の安定性や適用範囲の検討,モンテカルロシミュレーションとの比較による精度の検討等を行った.以上の検討により,提案する手法がモンテカルロシミュレーションなどに比較して非常に高速であること等が示された.ただし,非線形性の影響が強い問題については精度が低下する場合もみられ,適用性に限界があることも示された.(3)スペクトル確率境界要素法について基礎的な理論の検討を行い,2次元弾性波動場を対象とした数値シミュレーション,精度の検証を行った.モンテカルロシミュレーションとの比較により,提案手法が十分の精度を有していること,計算時間の大幅な短縮が実現できること,などが示された.(4)非ガウス性の不確定問題に対する適用法について検討し,対数正規分布の問題に対する適用法を提案し,その性能を検証し,モンテカルロシミュレーションとの比較により,高い解析,計算時間の短縮が実現できることを示した.(5)さらに,非線形問題への適用性をあげるための方法論として,モンテカルロシミュレーションと,提案手法のハイブリッド化についても基礎的な検討を行い,その有用性を指摘できた.(703文字)

在这项研究中，我们实现了以下结果，目的是开发一种数值分析方法，该方法有效地评估了动态分析中各种参数不确定性的影响，例如对结构的地震响应分析。（1）光谱概率有限元法应用于连续体中的非线性动态问题。具体而言，根据线性系统，超弹性系统以及具有双线性屈服特性等的线性系统，超弹性系统和系统的理论检查组织和制定了应用的范围。上述研究表明，与蒙特卡洛模拟相比，所提出的方法非常快。但是，当对于非线性影响强大的问题而降低了准确性时。还可以看到它的适用性限制。（3）我们研究了光谱概率边界元素方法的基本理论，并在二维弹性波场上进行了数值模拟和精度。与蒙特卡洛模拟的比较表明，该方法具有足够的精度，并且可以显着减少计算时间。（4）我们检查了非高斯不确定性问题的应用方法，提出了一种用于对数正态分布问题的应用方法，并将其与蒙特卡洛模拟进行了比较，并表明可以实现高分析和计算时间。（5）此外，我们还进行了有关蒙特卡洛模拟杂交和提出的方法的基础检查，作为改善非线性问题适用性的方法，并能够指出其有用性。（703个字符）