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体積力法

body force method

 応力解析法の一種で,グリーン関数法,特異点法,境界要素法の間接法などと類似の解析法である.利用するグリーン関数(基本解)は無限板,半無限板,無限体,半無限体などに作用する集中力の解である.集中力を連続的または直線的,階段的に分割した仮想境界に作用させ,境界条件を満足させる.類似のほかの方法と異なる点は,一様応力場のだ円孔,だ円体,き裂などに対して得られている解を基本密度として利用し,精度を上げる手法を使うことである.このようにして分布する集中力の大きさは基本密度を基準にして定義され,体積力密度と呼ばれる.き裂の場合には境界となるき裂面が接近するので体積力対は両き裂面の値をひとまとめにして体積力対密度として扱うのが高精度の応力拡大係数を得る要点である.一様応力場のだ円形介在物,だ円体介在物に対する体積力密度は,一定値になることが一般解として1957年Eshelbyによって与えられた.1967年西谷はこのことを利用して任意形状の孔,切欠きを含む任意形状の弾性体の高精度の数値応力解析が可能であることを示した.現在では,基本体積力密度の利用のほか,合力境界条件を満たす手法や特異点の処理法などに関して多くの工夫がなされている.