再現解析の解析結果

図－3.8 CASE3(2H10A90) 衝撃力時刻歴 図－3.9 CASE4(3H10A90) 衝撃力時刻歴

図－3.10 CASE5(2H10A75)衝撃力時刻歴 図－3.11 CASE6(2H10A60)衝撃力時刻歴

図－3.12 CASE7(2H10A45)衝撃力時刻歴 (2) 敷砂の衝撃応答

敷砂を伝わる衝撃圧の伝搬と挙動を，各要素の圧力の大きさでコンター表示を行い描画 した．この圧力値は各要素が接触により受けた全法線方向作用力の内，最大の成分を球の

断面積で除することで算定した．1例として，CASE6(2H10A60)の10ms経過時から90ms 経過時までの衝撃圧の伝搬過程を図－3.13から図－3.21に示す．斜め入射の重錘落下直後 は進行方向と側面方向へ弾性波動が伝播し，側壁面で大きな応力を生じていることが視認 できる．時刻50 ms以降，進行方向と逆方向へ弾性波動が伝播し，収束して行く様子が図 から確認できる．図化することにより重錘衝突の定性的な評価が可能であるが，本解析に おける簡易なモデルでは，重錘の貫入や跳躍挙動を正確には再現できていない．主な理由 としては粒子モデルを等粒径の最密配置で作成していることと，重錘形状の再現性にある と考えられる．

図－3.13 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（10ms経過時）

図－3.14 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（20ms経過時）

図－3.15 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（30ms経過時）

図－3.16 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（40ms経過時）

図－3.17 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（50ms経過時）

図－3.18 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（60ms経過時）

図－3.19 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（70ms経過時）

図－3.20 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（80ms経過時）

図－3.21 CASE6(2H10A60)の敷砂の衝撃応答と要素圧力分布（90ms経過時）

(3) 土槽壁面の作用圧

敷砂と同様に土槽モデルについても同様のコンター表示を行った．CASE6(2H10A60)の 土槽を構成する各壁面要素に生じた応力の時刻歴応答を図－3.22から図－3.25に示す．こ れらの図は土槽上方から画角45度の透視投影で見た図であり，輪郭線で境界を示す底面と 側面の全てが 1 枚の図で確認できる．単一の壁面要素に作用する作用力は全て法線の向き が等しいため，法線方向の全作用力合計を要素面積で除してその要素の応力とした．また，

各壁面要素は小さな三角形平面であるが，図化した際の外観の問題から，対となる辺を共 有する要素と平均して描画していることから，四角形要素の集合に見える．

図から重錘落下地点直下に伝達衝撃力が到達し，進行方向と側方向の側壁面へ衝撃力が 伝達される過程が認識できる．衝撃力はt = 30 ms秒付近にピークがあり，その後は消散し て行く．実験においては，直径4ｍ程度の範囲に荷重分散が認められ，概ねそれを再現でき ている．重錘落下地点直下に比較的応力の小さい部分が見られるのは，敷砂を等粒子径の 最密配列でモデル化しているため，鉛直方向の作用力が直下ではなく斜め45度の方向へ伝 達される特性が強くでるためである．このように解析結果を図化することによって，時々 刻々と土槽のどの部位に力が集中するのかなどが容易に把握でき，緩衝材の性能に関する 有意な情報を得ることができる．

図－3.22 CASE6(2H10A60)の土槽の壁面圧分布（左：5ms経過時，右：10ms経過時）

図－3.23 CASE6(2H10A60)の土槽の壁面圧分布（左：15ms経過時，右：20ms経過時）

図－3.24 CASE6(2H10A60)の土槽の壁面圧分布（左：25ms経過時，右：30ms経過時）

図－3.25 CASE6(2H10A60)の土槽の壁面圧分布（左：35ms経過時，右：40ms経過時）