不連続変形法 (DDA)

不連続変形法 (DDA)

Javaプログラム付
著者名 日本計算工学会
大西 有三
佐々木 猛
Gen-Hua SHI
発行元 丸善出版
発行年月日 2005年05月
判型 A5 210×148
ページ数 202ページ
ISBN 978-4-621-07591-3
Cコード 3351
ジャンル 土木・建築 >  土木 >  構造力学・地盤工学
土木・建築 >  シリーズ土木・建築 >  計算力学レクチャーシリーズ

内容紹介

落石や斜面崩壊などで大きな注目を集め始めた解析手法、不連続変形法(DDA:Discontinuous Deformation Analysis)について、最新の理論、事例を紹介。さらに、オリジナルなJAVAプログラムを新しく開発、添付CD-ROMにソースプログラムを完全収録。ポストプロセッサとモデル(100事例)も掲載。 DDAは、弾性体のブロック状の大変形を、弾性力学理論に基づいて解析する手法。対象が「弾性体であること」および「大変形であること」を理論的に記述し、斜面の崩壊や地すべりなどの従来、解析困難とされてきた破壊現象を、実際現象に忠実に表現。衝突現象への応用はいうまでもなく、広い汎用性を秘めた手法である。

目次

第1章 不連続体解析の歴史と各手法の特徴
 1.1 不連続体解析の歴史
 1.2 動的接触運動解析法の分類と各手法の特徴
第2章 不連続変形法の基礎理論
 2.1 不連続変形法の概要
 2.1 ブロックの変位・変形と変形マトリックス
  2.2.1 ブロックの変位と変形
  2.2.2 ブロックの変形マトリックス
 2.3 変形マトリックスと近似
  2.3.1 1次近似による変形マトリックス
  2.3.2 2次近似による変形マトリックス
  2.3.2 級数変位近似
 2.4 エネルギー最小化原理と全体剛性方程式
 2.5 サブマトリックスの組立て
  2.5.1 弾性サブマトリックス
  2.5.2 初期応力サブマトリックス
  2.5.3 体積力サブマトリックス
  2.5.4 点荷重サブマトリックス
  2.5.5 慣性力サブマトリックス
  2.5.6 粘性力サブマトリックス
  2.5.7 変位拘束サブマトリックス
  2.5.8 ボルト結合(トラス要素)サブマトリックス
 2.6 ブロック間の接触
  2.6.1 接触検索と接触タイプ
  2.6.2 接触判定と接触サブマトリックス
  2.6.3 摩擦特性と固定
 2.7 解析フローといくつかの課題
  2.7.1 解析全体フロー
  2.7.2 Open-Close繰返し計算
  2.7.3 動的計算と準静的計算
  2.7.4 剛体回転による変位の補正
3 不連続変形法の入力パラメータと利用の要点
 3.1 ブロックの物性
  3.1.1 単位面積あたりの質量
  3.1.2 ブロックの弾性係数とポアソン比
  3.1.3 ジョイントの物性
 3.2 ペナルティ係数
  3.2.1 ポテンシャルエネルギー
  3.2.2 ペナルティ法による接触機構
 3.3 摩擦特性
  3.3.1 摩擦特性の実現方法
  3.3.2 摩擦特性の利用
 3.4 粘性係数
  3.4.1 DDAの特徴と粘性係数
 3.5  速度エネルギー比
  3.5.1 速度エネルギー比とは
  3.5.2 速度エネルギー比の組込み
  3.5.3 速度エネルギー比の利用
4 不連続変形法の応用
 4.1 トンネル・地下空洞の解析
  4.1.1 地下式美術館の概要
  4.1.2 不連続面の調査・試験
  4.1.3 DDAによる解析
 4.2 落石解析
  4.2.1 落石対策の検討
  4.2.2 斜面状況
  4.2.3 落下速度
  4.2.4 DDAによる解析
 4.3 石垣解析
  4.3.1 静的解析による城郭石垣の地震時安定性解析事例
  4.3.2 DDAによる解析
  4.3.3 地震加速度
 4.4 地すべり解析
  4.4.1 対象とする地すべり問題
  4.4.2 岩盤ブロックの分割方法―ボロノイ分割―
  4.4.3 崩壊性地すべりの対策―対象地到達解析―
 4.5 地震応答
  4.5.1 地震応答解析の運動方程式
  4.5.2 地震応答解析事例
  4.5.3 鉄道路線の応答解析例
 4.6 3次元解析への発展
  4.6.1 多面体ブロックの3次元解析
  4.6.2 球ブロックの3次元解析
5 不連続変形法のプログラミング
 5.1 不連続変形法解析のプログラム
  5.1.1 プログラムのフローと全体構成
  5.1.2 データ構造
  5.1.3 連立方程式
  5.1.4 入力データファイルとプレ処理
  5.1.5 出力データファイルとポスト処理
 5.2 接触処理の方法
  5.2.1 接触状態とOpen-Close繰返し計算
  5.2.2 Open-Close処理の基準
  5.2.3 Open-Close繰返し計算フロー
 5.3 不連続変形法のプログラム例
  5.3.1 プログラムの構造
  5.3.2 主要なクラスの構成
  5.3.3 解析処理部
  5.3.4 データファイル
  5.3.5 minDDAの起動から解析の実行までのフロー
A ブロックの積分
 A.1 ブロックの面積積分
 A.2 変形マトリックスの面積積分
 A.3 ブロックの体積部分 
B 岩盤不連続面の分布特性と力学特性に関する調査・試験
 B.1 岩盤不連続面の分布特性と力学特性に関する調査・試験
 B.2 岩盤不連続面の間隔および長さ
C CDーROMプログラムの使い方
 C.1 Java実行環境のインストール
 C.2 minDDAの使い方

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