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Rational flow constitutive equation and development of flow analytical method of fresh concrete

Research Project

Project/Area Number 18560554
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Building structures/materials
Research InstitutionUniversity of the Ryukyus

Principal Investigator

YAMADA Yoshitomo  University of the Ryukyus, Faculty of Eng., Professor (80220416)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TOMIYAMA Jun  University of the Ryukyus, Faculty of Eng., Associate Professor (20325830)
IRAHA Shigeo  University of the Ryukyus, Faculty of Eng., Professor (30045025)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,870,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
KeywordsStructure and Material / Rheology / Flow Constitution Equation / Simulation / Fresh Concrete
Research Abstract

The purpose of this research is the establishment of rational flow constitutive equation and development of flow analytical method of fresh concrete.
I proposed the flow curve predictive equation that considered the strain rate depend on the flocculation structure destruction process of cement particles. This proposal equation improved a Roscoe's equation.
I found the coefficient of the equation from the rotational viscometer experiment results.
This proposal equation refers to the cement paste. However, this equation can apply to mortar and concrete.
For flow simulation of the fresh concrete, I developed new analytical methods, MPS(Moving Particle Semi-implicit) method and marker particle visco-plastic F. E. M. These analytical methods support materials nonlinearity caused by Bingham model. These analytical methods showed an analysis result equal to experiment results of the past.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (17 results)

  • [Journal Article] セメントペーストの流動曲線予測に関する基礎的研究2008

    • Author(s)
      山田義智, 富山潤
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 30(印刷中)

    • NAID

      110009697607

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basic study on the calculation of flow curve of cement paste2008

    • Author(s)
      Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Journal Title

      Proc. of the Japan Concrete Institite Vol. 30(printing)

    • NAID

      110009697607

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Journal Article] セメントペーストのレオロジー特性に関する研究2007

    • Author(s)
      金城賢作, 山田義智, 富山潤
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 29

      Pages: 31-36

    • NAID

      110009696968

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Annual Research Report 2007 Final Research Report Summary
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ビンガム流体の流動解析におけるMPS法の適用2007

    • Author(s)
      富山潤, 入部綱清, 山田義智
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 29

      Pages: 43-48

    • NAID

      110009696970

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Basic study on the Rheology characteristics of cement paste2007

    • Author(s)
      Kinjo Kensaku, Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Journal Title

      Proc. of the Japan Concrete Institite Vol. 29

      Pages: 31-36

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Journal Article] Application of MPS method to the flow analysis of Bingham fluid2007

    • Author(s)
      Tbmiyama Jun, Iribe Tunakiyo, Yamada Yoshitomo
    • Journal Title

      Proc. of the Japan Concrete Institite Vol. 29

      Pages: 43-48

    • NAID

      110009696970

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2007 Final Research Report Summary
  • [Journal Article] ビンガム流体の流動解析におけるMPS法の適用2007

    • Author(s)
      富山 潤, 入部綱清, 山田義智
    • Journal Title

      コンクリート工学年次論文集 29

      Pages: 43-48

    • NAID

      110009696970

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメントペーストのレオロジー特性に関する実験的研究2007

    • Author(s)
      金城賢作
    • Journal Title

      日本建築学会九州支部研究報告 No.46

      Pages: 33-36

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] マーカー粒子を用いた粘塑性有限要素法によるフレッシュコンクリート流動解析2006

    • Author(s)
      山田義智
    • Journal Title

      セメント・コンクリート研究討論会論文報告集 No.33

      Pages: 37-40

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] MPS法によるフレッシュコンクリートの流れ解析2006

    • Author(s)
      富山 潤
    • Journal Title

      日本機械学会第19回計算力学講演会講演論文集 No.19

      Pages: 343-344

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] セメントペーストの流動曲線予測に関する研究2008

    • Author(s)
      金城賢作, 山田義智, 富山潤
    • Organizer
      日本建築学会九州支部研究報告
    • Place of Presentation
      熊本県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2007 Annual Research Report 2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] 確率過程理論を用いたセメントペーストの流動曲線予測2008

    • Author(s)
      山田義智, 富山潤
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • Place of Presentation
      広島県(印刷中)
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] study on the calculation of flow curve of cement paste2008

    • Author(s)
      Kinjo Kensaku, Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Organizer
      AIJ Kyusyu Chapter Architectual Research Meeting
    • Place of Presentation
      Kumamoto Prefecture
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Calculation of cement paste flow curve used probability process theory2008

    • Author(s)
      Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Organizer
      Summaries of Technical Papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan
    • Place of Presentation
      Hiroshima Prefecture(printing)
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] セメントペーストのレオロジー特性に関する実験的研究2007

    • Author(s)
      金城賢作, 山田義智, 富山潤
    • Organizer
      日本建築学会九州支部研究報告
    • Place of Presentation
      福岡県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] マーカー粒子粘塑性有限要素法によるフレッシュコンクリートの流動解析2007

    • Author(s)
      金城賢作, 山田義智, 富山潤
    • Organizer
      第61回セメント技術大会
    • Place of Presentation
      東京都
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Annual Research Report 2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] ビンガム流体の流動解析におけるMPS法の適用に関する研究2007

    • Author(s)
      富山潤, 入部綱清, 山田義智
    • Organizer
      計算工学講演会論文集
    • Place of Presentation
      大阪府
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Annual Research Report 2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] 応力緩和曲線を用いたセメントペーストのレオロジー特性評価2007

    • Author(s)
      金城賢作, 山田義智, 富山潤
    • Organizer
      日本建築学会大会学術講演梗概集
    • Place of Presentation
      福岡県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Annual Research Report 2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] セメントペーストのレオロジー特性予測に関する研究2007

    • Author(s)
      山田義智, 金城賢作, 富山潤
    • Organizer
      セメント・コンクリート研究討論会
    • Place of Presentation
      岡山県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Study on the Rheology characteristic of cement paste2007

    • Author(s)
      Kinjo Kensaku, Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Organizer
      AIJ Kyusyu Chapter Architectual Research Meeting
    • Place of Presentation
      Fukuoka Prefecture
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Analysis of fresh concrete flow using marker particle visco-plastic F. E. M2007

    • Author(s)
      Kinjo Kensaku, Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Organizer
      Proc. of the 61^<th> Cement Technology
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Application of MPS method to the flow analysis of Bingham fluid2007

    • Author(s)
      Tomiyama Jun, Iribe Tunakiyo, Yamada Yoshitomo
    • Organizer
      Proc. of the Computational Engineering and Science
    • Place of Presentation
      Osaka
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Evaluation of Rheological characteristics of cement paste using stress relaxation curve2007

    • Author(s)
      Kinjo Kensaku, Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun
    • Organizer
      Summaries of Technical Papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan
    • Place of Presentation
      Fukuoka Prefecture
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Study on the calculation of Rheology characteristics of cement paste2007

    • Author(s)
      Yamada Yoshitomo, Kinjo Kensaku, Tomiyama Jun
    • Organizer
      Proc. of the 35^<th> Cement and Concrete
    • Place of Presentation
      Okayama Prefecture
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] セメントペーストのレオロジー特性予測に関する研究,2007

    • Author(s)
      山田義智, 金城賢作, 富山潤
    • Organizer
      セメント・コンクリート研究討論会
    • Place of Presentation
      岡山県
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] マーカー粒子を用いた粘塑性有限要素法によるフレッシュコンクリートの流動解析2006

    • Author(s)
      山田義智, 富山潤, 金城賢作
    • Organizer
      セメント・コンクリート研究討論会
    • Place of Presentation
      三重県
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary
  • [Presentation] Analysis of fresh concrete flow using marker particle visco-plastic F. E. M2006

    • Author(s)
      Yamada Yoshitomo, Tomiyama Jun, Kinjo Kensaku
    • Organizer
      Proc. of the 34^<th> Cement and Concrete
    • Place of Presentation
      Mie Prefecture
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • Related Report
      2007 Final Research Report Summary

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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