吊膜の風による静的大変形の2次元数値流体-構造連成解析 TWO-DIMENSIONAL COMPUTATIONAL FLUID-STRUCTURE INTERACTION ANALYSIS ON THE WIND INDUCED LARGE STATIC DEFORMATION OF A SUSPENDED MEMBRANE ROOF

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抄録

本研究では流体と吊膜の連成解析の第一段階として, 風による吊膜の静的変形と作用する空気力の関係を明らかにするために, ナビエ・ストークス方程式に基づく有限要素流体解析と2次元吊膜モデルを連成させて, 空気力とつり合う吊膜断面形状を求めた. 解析においては空気力の変化に応じて膜は大きく変形し, そのことがさらに流れ場を変化させるため, 流体と構造の連成の程度が大きい. そのため, 減速緩和法と変位に打ち切り制限を設けた荷重増分法により計算を安定化させ, 膜の静的変形を求めた. その際, 各計算ステップにおける変形形状に対する空気力を効率良く求めるためにALE法を応用した解析手法を構成した. 得られた収束形状は, 実験で観測された静的変形と定性的に一致した.

As the first step of fluid-membrane coupled analysis, wind-induced static deformation of a two-dimensional suspended membrane is computationally studied. The equilibrium shape of the membrane was obtained by coupling two-dimensional finite element analysis of air flow based on Navier-Stokes equation using mixed elements and that of two-dimensional membrane using truss elements. Modified ALE method was used to compute the aerodynamic force efficiently, and the underrelaxation method and the incremental load method with limiter of displacement were used to suppress the numerical instability. The computed results qualitatively agreed with the previous experiment conducted by Okuda et al.

収録刊行物

  • 土木学会論文集 = Proceedings of JSCE  

    土木学会論文集 = Proceedings of JSCE 626, 135-145, 1999-07-21 

    Japan Society of Civil Engineers

参考文献:  26件

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被引用文献:  2件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002531331
  • NII書誌ID(NCID)
    AN10014020
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    02897806
  • NDL 記事登録ID
    4819280
  • NDL 雑誌分類
    ZN1(科学技術--建設工学・建設業)
  • NDL 請求記号
    Z16-6
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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