非構造多面体セル要素とその三次元大変形問題への適用土木学会構造工学委員会 第9回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム（2008年12月）
概要
物体の変形を有限要素法や有限差分法を用いて数値解析するには計算メッシュを必要とする。この計算メッシュは３次元ラグランジュ表示の場合、計算結果の精度を考慮して六面体要素を用いられることが多い。しかし複雑な３次元形状の物体を六面体要素だけでメッシュ分割することは、汎用の要素分割ソフトウェアでも困難な課題である。一方、四面体要素の使用を許せばデローニ法などの自動要素分割手法が適用できるので、メッシュ作成に要する作業量を大幅に軽減することが可能となる。
この欠点を克服する既往の研究に対して、本研究で用いる非構造多面体セルにおいては、応力や内部エネルギーなどの熱力学変数を節点位置で定義され、既往の手法のように節点と要素の間の変数の平均化操作を必要とせず、変数を新たに導入する必要はない。また節点数と要素（セル）数が等しいので体積変形に関する拘束比が最適になりロッキングが発生しにくい特長をもつ。
実験結果および六面体要素を用いた計算結果との比較を通じて本手法の有効性を確認する。
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土木学会構造工学委員会 第9回構造物の衝撃問題に関するシンポジウム（2008年12月） 非構造多面体セル要素とその三次元大変形問題への適用 |
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