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非線形固体力学に関する国際フォーラム~マルチスケールモデリング・解析の新展開~のご案内
International Seminar for Nonlinear Computational Solid Mechanics ~Advances in Multiscale Modeling and Analyses ~

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計算工学会では、標記の非線形固体力学に国際フォーラムを企画しました。特別講演者には非線形計算固体力学に関する研究の第一人者であるPeter Wriggers先生(ドイツ・ハノーバー大学・教授)をお招きし、ミクロ構造を考慮したX-FEMによる破壊シミュレーションに関する最新の研究成果を講演して頂きます。また、二つの異なる視点からのマルチスケールモデリング(1. マクロ挙動からからミクロ情報を解明し、健全性をモニタリングするための理論・技術、2. ミクロ情報からマクロ挙動を予測するための理論・技術)に関する講演も用意しました。奮ってご参加ください。

主 催 一般社団法人 日本計算工学会
   The Japan Society for Computational Engineering and Science

協 賛 自動車技術会,土木学会,応用数理学会,日本機械学会,
   日本建築学会,日本シミュレーション学会,日本船舶海洋工学会,
   地盤工学会,日本鉄鋼協会,日本材料学会,日本塑性加工学会,
   非線形CAE協会(予定)

日 時 2011年12月6日(火)13:00-16:30
   December 6, 2011

場 所 アルカディア市ヶ谷 7階 琴平(東京都千代田区九段下4-2-25)
   Arcadia Ichigaya (4-2-25 Kudansita, Chiyoda-ku, Tokyo)
   http://www.arcadia-jp.org/top.htm
   http://www.arcadia-jp.org/access.htm

定 員 90名 (先着順,定員になり次第締め切らせて頂きます)

参加費 会員:5000円、非会員:6000円、学生:2000円 (テキスト代込み)

申込 E-mailにて「氏名、所属、連絡先(E-mail)」をoffice@jsces.org
   (日本計算工学会事務局)宛にお送り下さい.なお、件名を
   「国際セミナー 参加申込」として下さい.

懇親会 17:00-19:00
   会員・非会員:3000円、学生:2000円


◆ プログラム
13:00-13:05 開会の挨拶 大富浩一(日本計算工学会 会長)
      Opening remark by Dr. Kouichi Ohtomi (JSCES President)

13:05-13:55 Tmonari Furukawa
      (Professor, Virginia Polytechnic Institute and State University, USA)
      古川知成(教授・バージニア繊維工科州立大学)(講演は日本語)
      Multi-scale Structural Health Monitoring: Challenges
      for Microcrack Identification
      (マルチスケール構造健全性モニタリング:
      マイクロクラック同定への挑戦)

13:55-14:05 休憩 (Break)

14:05-14:55 Kenjiro Terada
      (Associate Professor, Tohoku University, Japan)
      寺田賢二郎(准教授・東北大学大学院工学研究科)(講演は日本語)
      Multiscale analysis: Numerical Material Testing
      with Microscale Information and Material Modeling
      (マルチスケール解析:ミクロ情報を利用した数値実験と
      マクロ材料モデリング)

14:55-15:10 休憩 (Break)

15:10-16:20 Peter Wriggers
      (Professor, Leibniz Universitaet Hannover, Germany)
      (教授・ライプニッツハノーバー大学,ドイツ)
      (講演は英語.講演概要は以下を参照して下さい.)
      3D error controlled adaptive multsiscale extended
      Finite element methods for crack simulations
      (き裂解析のための3次元誤差制御アダプティブマルチスケール
      X-FEM)

16:20-16:30 閉会の挨拶

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3D error controlled adaptive multiscale extended finite element methods for crack simulations

P. Wriggers, S. Loehnert, D.S. Mueller-Hoeppe, M. Holl, C. Hoppe, H. Clasen

The multiscale projection method [1] designed for localization phenomena and domains with stress concentrations and high stress gradients is extended to crack propagation and crack coalescence as well as to three dimensions. Typical and important industrial applications are brittle ceramic materials where microcrack nucleation and propagation in the vicinity of propagating macrocracks can be observed.

Within the multiscale XFEM framework crack propagation as well as crack coalescence is computed accurately on the microscale. The possible coalescence of microcracks and macrocracks necessitates the projection of new crack configurations between the scales. On the macroscale the macroscopic boundary value problem needs to be solved incorporating all the necessary information from the microstructural features. Crack propagation automatically leads to a changing fine scale domain resulting in a model adaption. Within these simulations the corrected XFEM [2,3] was applied that modifies the ramp function, blending out the crack tip enrichment functions without violating the partition of unity concept. This is necessary on the macroscale to account for an accurate description of microcracks and macrocracks and their coalescence.

To control the accuracy of the simulations, on the fine scale an error controlled adaptive mesh refinement strategy is applied. The error estimation is based on the well known Zienkiewicz and Zhu method. However, the ansatz for the enhanced smoothed stress field calculated by a stress projection needs to be modified to accurately account for possible stress singularities as well as stress kinks and jumps. Here, also for the enhanced smoothed stresses a special XFEM approach is chosen.

[1] S. Loehnert and T. Belytschko: A multiscale projection method for macro/microcrack simulations. Int. J. Numer. Meth. Engng., Vol. 71, 1466-1482, 2007.
[2] S. Loehnert, D.S. Mueller-Hoeppe and P. Wriggers: 3D corrected XFEM approach and extension to fnite deformation theory. Int. J. Numer. Meth. Engng., DOI: 10.1002/nme.3045, 2010.
[3] T.-P. Fries: A corrected XFEM approximation without problems in blending elements. Int. J. Numer. Meth. Engng., Vol. 75, 503-532, 2008. 

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