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固体の波動共振特性が支配する材料の高速物性と衝撃破壊の解明

Research Project

Project/Area Number 16656139
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Structural engineering/Earthquake engineering/Maintenance management engineering
Research InstitutionKumamoto University

Principal Investigator

大津 政康  熊本大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (80109016)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 重石 光弘  熊本大学, 工学部, 助教授 (50253761)
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords高速破壊 / 境界要素法 / 破壊力学 / 共振現象
Research Abstract

脆性材料を主な対象として材料特性への高速外力の影響が、衝撃力、航空機落下、地震外力などの方面で研究が進められ、高速物性の変化や「ひずみ速度効果」などの強度変化が報告されている。本研究の目的は、これらがある意味で見かけの挙動と考えられ、材料固有の特性ではなく、固体の共振特性に支配されている点を明らかにすることである。固体材料に高速外力が作用する場合、実際は波動場の問題で固体形状と入力波動の波長の関係により生じる共振現象に支配される。したがって、これまでに報告されている多くの事例は、実験での供試体形状に依存する現象にすぎないと考えられる。これは従来の知見とは異なる概念であり、この観点から材料の特性と波長との関係を解明した研究が認められないため、高速物性と衝撃破壊について以下のような2項目について基礎的な研究成果を収集した。
1)材料物性と破壊に関する入力周波数の影響データの収集
材料物性と破壊が入力周波数により変化する点について実験を実施した。対象としたのは寸法の異なるコンクリート供試体の圧縮破壊、曲げ破壊であり、入力は載荷装置による静的載荷と鋼球落下を主な外力とした。特に高周波数の入力に関しては、現有の載荷装置では困難が予想されるため、境界要素法(BEM)による数値解析により数値解析により検討を実施した。
2)衝撃破壊挙動と入力周波数の関係の解明
上記(1)の成果を固体の共振特性、特に、波長との関係でデータ整理した上で、資料収集を含めて研究の打合せを実施した

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2005 2004

All Journal Article (10 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Nondestructive Evaluation of Damaged Concrete due to Freezing and Thawing by Elastic-Wave Method2005

    • Author(s)
      M.Ohtsu
    • Journal Title

      Journal of Advanced Concrete Technology Vol.3, No.3

      Pages: 333-342

    • NAID

      130000080323

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamics of Spall Failure in Fiber Reinforced Concrete due to Blasting2005

    • Author(s)
      M.Ohtsu, F.Uddin, W.Tong, K.Murakami
    • Journal Title

      Journal of Construction and Building Materials (In press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Discrete Modeling of Crack Interaction and Localization in Concrete Beam with Multiple Cracks2004

    • Author(s)
      Z.H.Shi, M.Suzuki, M.Ohtsu
    • Journal Title

      J.Advanced Concrete Technology 2

      Pages: 101-111

    • NAID

      130000080178

    • Related Report
      2005 Annual Research Report 2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quantitative Damage Evolution of Structural Concrete by a Compression Test based on AE Rate Process Analysis2004

    • Author(s)
      T.Suzuki, M.Ohtsu
    • Journal Title

      Construction and Building Materials 18

      Pages: 197-202

    • Related Report
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  • [Journal Article] 共鳴法における劣化コンクリートの動的弾性係数に関する考察2004

    • Author(s)
      池田幸史, 鈴木哲也, 大津政康
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM)

      Pages: 1061-1061

    • NAID

      110009694919

    • Related Report
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    • Author(s)
      三原真一, Ninel Ata, 大津政康
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM)

      Pages: 1317-1317

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      T.Suzuki, M Ohtsu
    • Journal Title

      Construction and Building Materials 18

      Pages: 197-202

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      池田幸史, 鈴木哲也, 大津政康
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM1061)

    • NAID

      110009694919

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      三原真一, Ninel Ata, 大津政康
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 26(CD-ROM1317)

    • NAID

      110009695174

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      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 固体の波動共振が支配する衝撃破壊機構の解明2004

    • Author(s)
      山田晃司, 大津政康
    • Journal Title

      平成16年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集

      Pages: 761-762

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      2004 Annual Research Report
  • [Book] 弾性汲法によるコンクリートの非破壊検査に関する委員会報告及びシンポジウム論文集2004

    • Author(s)
      大津政康
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      土木学会コンクリート委員会
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      2005 Annual Research Report
  • [Book] 弾性波法によるコンクリートの非破壊検査に関する委員会報告及びシンポジウム論文集2004

    • Author(s)
      大津 政康 編集
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      土木学会コンクリート委員会
    • Related Report
      2004 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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