拡張有限要素法による浸透流解析システム
拡張有限要素法（X-FEM）は、メッシュ分割とは独立に亀裂や物性境界などの不連続性を扱える解析法である。筆者らは、メッシュ分割の効率化を目的として、X-FEMを三次元地下水浸透流解析に適用し、実務上問題となる断層のような薄い構造のモデル化に関する検討を行ってきた。本論文では、X-FEMの数理についての詳細を示し、数値実験による従来法との定量的な比較に基づく本手法の妥当性、有効性を論ずる。また、岩盤地下備蓄施設を模擬した解析例により、メッシュ作成から解析結果の図化までの一連の解析プロセスが、一般に行われるFEM解析に比べて、より効率的かつ柔軟に行えることを明示する。
Seepage Flow Analysis System Incorporating an Extended Finite Element Method
Extended finite element methods (X-FEM) can handle arbitrary discontinuities, such as cracks and material boundaries, independent of analysis meshes. This paper describes a three-dimensional groundwater seepage analysis system that uses X-FEM to reduce time-consuming mesh generation tasks. The paper also describes the formulation of X-FEM for computing material discontinuities, including faults and other very thin strata, that cause problems in the implementation of conventional FEM. Several numerical tests and comparisons with conventional methods show the validity of X-FEM solutions. Analysis of a mock rock oil tank demonstrates that the present system is more highly efficient and adaptable than a system based on conventional FEM.
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