| Project/Area Number |
21KK0071
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松島 亘志 筑波大学, システム情報系, 教授 (60251625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
肥後 陽介 京都大学, 経営管理研究部, 教授 (10444449)
木戸 隆之祐 京都大学, 工学研究科, 助教 (40847365)
高野 大樹 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (80626218)
近藤 明彦 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (80755893)
大竹 雄 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | granular materials / soil mechanics / visualization experiment / discrete element method / statistical mechanics / Discrete Element Method / Statistical mechanics / unsaturated soil |
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| Outline of Research at the Start |
粒子の振る舞いから土質力学を再構築するため，地盤材料の複雑な粒子スケールの挙動を可視化・定量化できるミクロ構造イメージング技術および粒子数値解析技術の開発，データサイエンスや統計力学を駆使した粒子スケール統計量の評価，およびそれらを元にした粒状体マイクロメカニックスモデルの開発を行うとともに，それらの成果を統合し，粒状体力学を核とした新しい土質力学の基盤構築を目指す．
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，以下のように活発な直接交流を行った．
(1) 研究代表者の松島が2022年9月19日から10月1日までグルノーブルに滞在し，セルベースの粒状体マイクロメカニックス構成モデルについての研究打ち合わせを行った．(2) 研究分担者の肥後，木戸が2022年11月2日から４日までグルノーブルに滞在し，不飽和砂のマイクロメカニクスについての研究打ち合わせを行った．(3) 研究分担者の近藤が2023年3月21日より6月15日までの予定で，グルノーブルに滞在し，粒状体中の応力可視化実験についての共同研究を行っている．
また，2023年3月29日に年度末オンライン報告会を実施し，研究参加者間の情報交換を行った．
一方，以下のような研究を実施し，その成果発表を行った．
(1) セルベースの粒状体マイクロメカニックス構成モデルの２軸圧縮試験応答(定圧および定体積条件)について個別要素法解析や実験との比較を行い，その妥当性を検証した．(2) 土粒子構造を規則充填構造でモデル化し，間隙スケールの保水メカニズムに基づいて水分特性曲線（以下SWCC）を推定する理論的モデルを構築した．(3) 応力発光材を用いて２次元粒状体のforce chainを可視化する手法についての検討を行った．(4)異なるアスペクト比および表面粗さを持つ粒子を3Dプリンターを用いて系統的に作成し，それらを用いた粒状体のせん断試験をx線CTによって可視化し，粒子形状がせん断特性に及ぼす影響についての粒子スケールの検討を行った．(5) 動力学的機械学習による土粒子の時間発展モデルを構築した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
・日本側の研究参加者とフランスグルノーブル・アルプス大学の研究参加者が，短期滞在や個別のオンライン会議など連絡を密に取り，いくつかの共同研究プロジェクトについて，具体的に動き出している．年度末オンライン報告会では，それらの進捗状況の他，更なるコラボレーションのため，個々の研究者の最新の研究内容についても共有された．
・日本側の研究参加者１名が，既にグルノーブルに長期滞在を開始しており，もう１名も2023年の５月より長期滞在することが決まっている．また，グルノーブル大学側の研究参加者の日本滞在も計画されている．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，以下の方針で国際共同研究の更なる推進を目指す．
(1)日本側およびグルノーブル大学側の研究者の長期滞在・短期滞在を通じて，共同研究および情報共有を推進する．具体的には，２名の日本側研究分担者のグルノーブルへの長期滞在，１名のグルノーブル・アルプス大学の研究参加者の日本への長期滞在が予定されており，更に2,3名程度が１ヶ月程度の短期滞在を予定している．
(2)年に２回程度のオンライン会議を実施し，個々のプロジェクトの進展状況を共有し，参加者で議論を行う．また，全体の方向性と実施計画の確認を行う．
(3)今年は３年目であるので，共同研究の成果を共著の論文や国際会議にて発表していくことを目指す．
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