大変形する弾性体を含む3次元流れ場の数値計算法

Abstract

本研究では，3 次元流体中に存在する，線形弾性体の大変形問題を扱う数値解析手法を検討した。従来の微小変形問題を扱う固体モデルから，速度形の構成式により物体内力を計算する固体モデルに変更し，これを多相場の解法MICS に導入した。改良された計算手法の適用性を確認するために，3 次元流中の線形弾性体の形状復元性について検証を行う。さらに，3 次元キャビティ流れの中に設置された樹木形状弾性体や弾性円柱群に適用し，線形弾性体として扱える植生や樹木の群落に対する計算法の応用が可能であることを示す。

In this study, a numerical method which can deal with the large deformations of the linear elastic objects in 3D flows is proposed. The object is assumed tobe a linear elastic body and its deformation is calculated through the stressincrements to deal with its finite deformation. The validity of the predictionmethod was confirmed with the basic problems related to the reshape of linearelasticity in 3D cavity flows. In addition, the computational method was applied to the flexible tree model and elastic cylinders deforming in 3D flows.Consequently, it was confirmed that this method is applicable to the plants which are assumed to be elastic bodies.