Component-wise meshing approach and evaluation of bonding strategy on the interface of components for assembled finite element analysis of structures

大規模組立有限要素法解析における部品単位要素生成とその不整合境界面接続手法の検討

山田 知典; 櫛田 慶幸; 新谷 文将; 西田 明美  ; 中島 憲宏  

Yamada, Tomonori; Kushida, Noriyuki; Araya, Fumimasa; Nishida, Akemi; Nakajima, Norihiro

本論文では原子力プラント全体の耐震シミュレーションへの適用を前提とした、分解されたCADデータより作成した部品メッシュ群を統合し部品単位の並列計算を行う大規模有限要素構造解析コードと同コード内において部品間の接合にペナルティ法を用いた場合の計算効率について述べる。ペナルティ法利用時の反復解法の計算効率について評価するため、種々のペナルティ係数に対するメッシュ間変位誤差と反復解法の処理時間について調査するとともに、実原子力プラントモデルの耐震シミュレーションに適用した例を示した。

The paper describes a component-wise meshing approach and bonding strategy on the interface of components. In order to assemble component-wise meshes, the penalty method is introduced not only to constrain the displacements, but also to introduce classical spring connection on the joint interface. The convergence performance of an iterative solver with penalty method is investigated and the detailed component-wise distributed computation scheme is described with numerical examples.