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 SPH粒子法のご紹介

SPH粒子法は1977年にオーストラリアのJ.J.Monaghan教授により開発された手法です。当初宇宙物理学の分野に
適用されましたが、横浜国立大学の酒井教授により固体力学分野や流体力学の実用分野で様々な事例に適用され
ました。


当社は2003年より酒井教授のご指導の下で粒子モデルジェネレータの開発を開始し、2006年からは粒子法専用の
可視化アプリケーションの開発を開始して現在に至っております。また酒井教授と一緒にSPH粒子法の普及を目指した
各種活動を行なっております。


このホームページでは、酒井教授のご協力の元にSPH粒子法の最新の研究成果の一部をご紹介致します。

最近の研究成果は以下の分野で著しい成果を上げています。

 ・流体攪拌
 ・粘弾性体の攪拌
 ・粉体の圧縮
 ・き裂進展


ここでは特にき裂進展問題の解析事例をご紹介致します。

 

1. フランジの捻り疲労試験のシミュレーション

下の図に示すフランジに捻り荷重を繰り返し負荷します。フランジには最初から円柱状の穴を開けておきます。
図中赤く見えるのがそれです。

  

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SPH粒子法では、従来の有限要素法と異なり、き裂の進展に伴ってリメッシュをする必要がありませんので、
有限要素法よりはるかに容易にき裂進展解析を行なうことが可能です。

次に同じ問題で、表面に現れるき裂のシミュレーション結果を見てみます。

  

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下図は同一条件の実験で得られた表面き裂の様子です。良く一致しています。

 

2. 3点曲げ試験のシミュレーション

下図のように45度傾いた長方形き裂を持つアクリル板試験片を3点曲げ試験しました。


  

シミュレーションと実験の対比です。

  

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き裂形状がかなり良く合っています。写真からは良く分かりませんが、き裂はねじれて進展します。
シミュレーションではこの様子を表示することが出来ます。

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