モール・クーロン — CAE用語解説
モール・クーロン
先生、モール・クーロン基準って地盤解析で使いますよね?
定義
定義を教えてください。
モール・クーロン基準は、せん断強度が法線応力に依存する破壊基準で、τ=c+σ tanφ(c:粘着力、φ:内部摩擦角)で表される。土、岩石、コンクリートのような摩擦性材料に適用される。金属のvon Misesとは根本的に異なる降伏基準だよ。
von Misesとはどう違うんですか?
von Misesは静水圧(等方的な圧力)に依存しない。つまり圧縮しても降伏しない。でも土は圧縮すると密度が上がって強くなる——これが「摩擦」の効果で、モール・クーロンはこの静水圧依存性を取り入れてるんだ。
構造解析における役割
CAEではどう使いますか?
地盤の掘削解析(トンネル、基礎杭)、斜面安定性解析、土圧計算にFEMでモール・クーロンモデルを使う。Plaxis、ABAQUS、Code_Asterなどに実装されてるよ。c=0, φ=30°程度が乾燥砂の典型的なパラメータだ。
パラメータはどうやって決めますか?
三軸圧縮試験で異なる拘束圧でのせん断強度を測定し、モールの応力円を描いてcとφを同定する。試験データなしでCAEを回すのは危険。地盤パラメータは場所によって全然違うから、現場のボーリング調査データが不可欠だよ。
関連用語
関連する用語を教えてください。
摩擦性材料にはvon Misesは使えないんですね。基準の選択が重要だと分かりました。
モールの応力円を手で描く練習をすると、応力状態の理解が深まるよ。
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