複合材料の微視的な力学特性評価への均質化逆解析の適用 Evaluation of the Micro-mechanical Behavior of Composite Materials Using an Inverse Homogenization Anslysis
呉　旭	Xu WU	名古屋大学工学部機械情報システム工学科	〒464ｰ01 名古屋市千種区不老町
市川　康明	Yasuaki ICHIKAWA	名古屋大学工学部機械情報システム工学科	〒464ｰ01 名古屋市千種区不老町
【抄録】本論文では，構造物の境界値問題のマクロ的な観測量（たとえば，変位）から，複合材料のミクロ的な（たとえば，混合相あるいは界面）構成材料の力学特性を同定する一手法を提案する．逆解析のアルゴリズムとしては，拡張カルマンフィルターを用いた．カルマンフィルターの感度行列を中心差分法で求め，そこに均質化法の有限要素法を適用した．また，ユニットセルの変位特性関数の周期性境界条件をペナルティ法で取り込んだ．多相線形弾性複合材料を対象にして，模擬観測データを用いてユニットセル内部の材料の弾性係数とポアソン比を同時に同定する逆解析を行い，広範囲の初期値に対しても良い同定結果を得られた．
<Abstract>This paper deals with the identification of micro-mechanical behavior of composite materials with arbitrary given periodic microstructure. The procedure is based upon an homogenization approach, which uses a homogenizationtheory for calculating the effective constitutive parameters of composite materials andintroduces Kalman filtering to formulate the algorithm of parameter identification analysis. In order to illustrate the performance of the proposed procedure, an example for identifying the unknown Young*s modulus and Poisson*s ratio of a multiphase linear elastic composite material is presented. The results show that the identification processes have a good convergence even for a wide range of the initial conditions. Only the two-dimensional case is considered in this paper, but formulation and numerical procedures can easily be extended to the three-dimensional case.
【キーワード】複合材料；微視的な力学特性；均質化法；拡張カルマンフィルター；逆解析
<Keywords>Composite Materials; Micro-mechanical Bchavior; Homogenization Theory; ExtendedKalman Filtering; Inverse Analysis.