明解粒子法~SPH,MPS,DEMの理論と実践~
浅井 光輝 著
内容
目次
1 質点・剛体から連続体へ 1.1 質点から剛体の力学へ 1.2 剛体運動の回転の本質 1.3 連続体における応力とは 1.4 連続体モデルとしての固体と流体の違い 1.5 固体・流体用の代表的な材料モデル 2 数値シミュレーションにおける粒子の役割 2.1 ラグランジュ時間微分,オイラー時間微分と時間離散化 2.2 差分法の空間離散化 2.3 有限要素法の空間離散化 2.4 粒子法(SPH・MPS)における空間離散化 2.5 強形式と弱形式の支配方程式 2.6 偏微分方程式の数値シミュレーション手法の分類からみえる粒子法の特徴 3 SPHによる流体の解析 3.1 微圧縮性 SPH(WCSPH) 3.2 非圧縮性SPH(IPSH) 3.3 高粘性流体で活躍する陰解法(非圧縮性流体解析) 3.4 数値解析上のテクニック 3.5 粒子法の検証と妥当性確認 4 DEMによる粒状体の解析 4.1 DEMの基礎理論 1(法線方向の力) 4.2 DEMの基礎理論 2(接線方向の力) 4.3 DEMの基礎理論 3(回転摩擦・クラスターDEMの導入理由) 4.4 検証(ばね定数・時間増分・減衰定数の与え方) 4.5 妥当性確認(クラスターDEMと回転摩擦付き球形DEMの比較) 4.6 妥当性確認(粘着力モデルの影響) 5 DEMによるマルチボディダイナミクス 5.1 接触問題における位置,速度,加速度の拘束条件 5.2 2点間の力積法 5.3 エネルギー保存型力積法(複数点の同時接触解析) 5.4 検証(単一剛体の自由落下衝突) 5.5 摩擦を含む複数剛体の接触解析(ドミノ) 6 SPH-DEMによるマルチフェーズ解析 6.1 ミクロ(解像型)とマクロ(非解像型)モデルの考え方 6.2 ミクロ(解像型)モデルによる流体剛体の連成解析 6.3 マクロ(非解像型)モデルによる地盤洗掘現象の解析 6.4 固相から液相へ相変化する混合体の解析