千代岡の修論日誌

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研究タイトル：ケーブル腐食を考慮した斜張橋の連鎖崩壊時におけるDAFの検討

研究目的†

4年次ではSalome-Mecaを用い,簡易モデルで衝撃力の再現が妥当か検討を行なった.ただ,モデルを作成するにあたり,ピン接合の再現や幾何学的非線形絡み（まだ解決してないところもあるが...）の問題があり,それらをできるようにした.
修士では,これまでMarc_Mentatを用いて橋モデルを作成して解析を行なっていたものをSalome-Mecaでもできるようにする.そのためにまずはSalome-Mecaで橋モデルを作成して,解析できるところまで持っていく.（これが第1ステップ!）
そして,ケーブルに腐食を考慮した斜張橋に動的応答解析を行い,DAFを検討していく.（簡単に言うと,昨年,簡易モデルでやったことを橋モデルで行う）
斜張橋モデルに関しては,ケーブルの張り方や本数,橋梁のスパン長や減衰率等を色々変えた上で解析を行う.

→詳細記述
ケーブルを有する橋梁のケーブルが腐食することで橋が落ちてしまう事故が近年各地で起きています.（例えば...台湾の南方澳橋とか.卒業された先輩がその橋を対象とした研究を行なっていました.）
その中で,1本目のケーブルが切れることで,次々とケーブルが切れてやがて落橋に至る連鎖崩壊をターゲットに研究を行なっています.
この現象は橋梁の落橋などを引き起こす重大な事故に繋がるため,そのメカニズムの研究も進められている現状です.
本研究室ではその解析手法の提案が行われてきたが、ケーブルが切れた際の衝撃力の大きさや他のケーブルに掛かる荷重の再分配率が明確ではありません...。
卒論では,簡易モデルと呼ばれる簡単なモデルで衝撃力の検討を行ないました.そこで,修論では斜張橋モデルを使って手法の妥当性を検討する目的で,健全と腐食ケーブルを有する斜張橋に対してケーブルが切れた際の衝撃を衝撃力として数値解析的に与え,その大きさをDAF(動的増幅率)として検討していきます.
モデル自体もケーブルの張り方やスパン長等の性質・値を変化させていくことでどう変わっていくのかも見ていきたいなと考えています.

後は,Salomeのビーム要素絡みの問題も色々解決していきたい。

今後の予定†

毎週水曜日　外国語文献とゼミ

4/24 4年生の春課題再発表

それと,5月の初めに4年生の研究テーマを決めるらしい.それまでに自分がやってきたことをまとめておかないとな...。
また、今年度？から研究計画書を書くみたい。どこの学会に出すかも考える必要があるため、自分でも調べた上で先生と相談しないとな。

Model300†

モデル作成†

Salome-Mecaで橋モデル（model300）を作成してみる.
以下の写真らはMarcで卒業された先輩が作成した橋モデルである.これを参考にして,まずはモデルの完成を目指す.（Marcではm系でモデルを作成していたため,Salomeも同様に作成する.）

・ひとまず,Salome-Mecaでモデルの作成は終えた.次は,桁,塔やケーブルの断面を作成し,それを終えたらAsterstudyの設定方法を考える.

Salomeでの解析方法
まず,モデルが完成したら,静的解析で主桁中央鉛直変位のデータを取ってみてMarcと比較する. 材料非線形を考慮した静的解析を行なっているため,AnalysisでSTAT_NON_LINEを用いて解析を行う.
ただ,ケーブルは降伏点が2つ存在しているため,TRACTIONを用いて降伏点を設定する必要があるが,現時点で解析が成功した試しがない...
そのため,まずは簡単なモデルで解析できるようにする.

簡易モデル†

Q:そもそも,簡易モデルって何？

A:簡易モデルとは桁をケーブルで1本（または2本）で吊ったモデルである.
学部生のときにこのモデルを使って,DAFを算出し,衝撃力が出ているかの確認を行なった.

桁は高さ10mm,幅50mm,厚さ2mmの薄肉矩形断面,ケーブルは半径4mmの円形断面である.

Salomeの設定とほとんど近い状態でMarcでも解析してみた.（プレストレスの与え方だけ違う.Marc→温度応力,Salome→ひずみ）
また,Marcだと149.9sで解析が終わってしまうため,0.01s分データがない結果である.

ケーブル1本のみの簡易モデル（集中荷重なし）の結果

Marcの解析結果

Salomeの解析結果

DAF

1ケースしか試していないが,どちらの結果も見る限り,大きな差は出ていないため,解析ソフトによる差異はほとんどないと言えるだろう.
この結果から,ピン接合とプレストレスをSalome用に設定をアレンジしたものもそれなりに信頼性は持てると思う.

参考資料等†

code_asterの動画 （音声は英語だが、内容は振動解析に関わってくるもの。）

code-asterの説明 （英語で書かれているので翻訳する必要あり）(URLコロコロ変わるな...)

code-aster質問ページ(こっちもコロコロ変わるな...)

beam要素の弾塑性解析マニュアル

CAE用語辞典(解析の種類などの意味を調べるのに使う)

Marc Mentat2018メモ

例題で学ぶMarc有限要素法解析入門　(2013年に出版されたものなので、少し違いがあるかもしれない。なお、閲覧にはAUアカウントとPW必要)

Salome-Mecaのチュートリアル (英語だが、Salome-Meca全体の話が色々載っている。例えば、作成した構造物に適した要素(3D,BAR...etc)とか)

Pavaris wiki

Salome-meca beginning with code_aster (Salome-mecaの質問するところ[掲示板]でよくこれを見てくれと答える人が多いので、載せてみた。英語で書かれている。)

解析ソフトの使い方†

Salome-Mecaビーム要素についてはこちらから

Marcに関することはこちらから

やることリスト†

2024 4月
・Salome-Mecaで橋モデル作成（1か月くらいで解析できるところまでは持っていきたい.） →まずは静的解析で主桁中央鉛直変位と比較してみる。

・色々知識をつける。この1年は橋梁絡みを中心に土木のことを勉強していきたい。

・DAFの式を論文等で調べる.別の式で検討する必要があるかもしれないので...。

後は、いつものことだが、コミュ力ももっとつけていきたいな。人に自分の言っていることが伝わるようにするにはどう話せばいいかできる限り意識しながら会話していこう。

日記†

4/24(水)
もうすぐGWが近づいているのと同時に4月がもうすぐ終わってしまうことに驚きを感じています...。
のんびり過ごしてたらあっという間に夏ですね(・・;)
それと、本日も英語ゼミに4年生と混じって参加しましたが、自分の研究を英語で説明するって難しいなと思いました。
日本語でも中々難しい言葉を使っているので尚更ですね💦
間違いなく今の4年生に伝わってなかったので、ちょっと考えないといけないな...。

4/18(木)
研究指導計画書も書き、今年度をどう過ごすかある程度考えることができました。
前期は結果を出すことに集中して、後期からは論文を書けるようにできると理想ですが…果たしてどうなるか💦
けど…後輩たちの頑張ってる姿を見ると先輩がだらしないのはいけないなとも思います。
すでに夜遅くまで残って研究してる人が何人かいるし…(゜o゜;
うかうかしてたらあっという間に追いつかれそうです(^^;（競争してる訳ではないですが…）
もっと頑張らないとな！

4/16(火)
新学期が始まって1週間程経ちました。明日から本格的にゼミが始まるので,そろそろペースを上げて頑張らないとなと思っています。（一応,明日話すことはあるので,その心配はしなくてよいですが...）
さて...明日は新4年生の春課題の発表日です。昨年は自分も発表しましたが、あれから1年経ったと思うと色々思うことはありますね(^^;
めちゃくちゃ緊張してたし、質問の受け答えに対しても意味わからんこと言ってたよな…(-""-;) 昨年の自分を思い出しながら,明日の発表は聞こうかなと思います😊

4/12(金)
第1回目の授業がほとんど終わり、どれも面白いと思える授業ばかりでした。
後は、自分が授業を通じてどれだけ自分のものにできるかが大事なので、しっかり勉強していきたいと思います。
研究室絡みでは、新4年生が来週に春課題の発表があるため、研究室に多くの人が集まっています。
どんな発表をするのか楽しみです！
それと...もっと新4年生とも交流しないとな。外国語文献の講義は院生も出れるから、まずはそこで色々お話してみるか！英語だけど...笑

4/10(水)
遅くなりましたが、ついに大学院生としての生活が始まりました。
授業に研究と、ひょっとしたら昨年度より忙しい日々になりそうですが、1日1日を大事に過ごしていきたいなと思います.
今年度はどんな1年になるかとても楽しみです.

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