1998 Fiscal Year Annual Research Report

コヒーレントな地震波を用いた高分解能アクティブ地下探査装置の開発研究

Research Project

Project/Area Number	09555142
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	東原紘道東京大学, 地震研究所, 教授 (10125891)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	新谷昌人東京大学, 地震研究所, 助手 (30272503) 大竹雄次東京大学, 地震研究所, 助手 (60282729) 堀宗朗東京大学, 地震研究所, 助教授 (00219205)
Keywords	地下探査 / 制御震源 / 地震予知 / 弾性波トモグラフィ / 地震動シミュレーション
Research Abstract	近年に実現したテクノロジーを利用した,新しいコンセプトによる,弾性波を用いたアクティブな地下構造探査技術の開発研究を行った。具体的には次の通りである。平成9年度には試験システムの構築(備品購入),人工震源の資材の準備,設計・試算を行い,10年度に試作し据え付けから基本的な試験までを行なったものである。 (1) この技術の中心となる精密制御回転震源の設計と試験を繰り返し,試作1号機を完成させた。これはモーターによって偏心質量を回転させて,周波数の極めて安定した調和波動を長期間に亘って放射する装置である。最も問題となる支承については数種類を実験し,1号機には実証試験に早く開始するために,既成の金属ボールベアリングを採用した。並行して検討したセラミックスベアリング,静圧軸受け,電磁軸受け等は,実作まで至らなかったので,引き続き研究を進める。モーターの速度制御は,内部クロック,外付けパルス発生器,GPS信号の3段階で制御する装置を完成した。現在試験を続行しているが,当初の予測より軸受けの摩擦損失が小さくてすみ,種々のメリットが出ている。 (2) センサーシステムを,現在の最高性能機のフィードバック地震計(および検証用に動コイル地震計)+ADC+GPS信号との較正装置,によるシステムとして構築した。多目的の性能試験が必要なため,現在は汎用PCを使用して実験を進めているが,現地展開までに専用のプロセッサーを開発する予定である。 (3) 将来獲得されるデータを想定した解析手法を開発した。基本となるのは地震波動の解析プログラムであり,これをインバージョンアルゴリズムに組み込む。本研究期間中,地震波動解析ソフトとインバージョン手法の研究は個別に進展したものの,インバージョンモデルの精度を上げるためには岩石破壊域の散乱実験データが必要なことが判明した(これの検討は始めている)ため一気にドンキングするには至らず,この研究は現在も引き続いている。 (4) 得られた2種の地震波動解析プログラム(大型差分法,水平成層の解析的処理)の性能を検証するために兵庫県南南部地震に適用して多数の数値計算を行ない,重要な事象の再現に成功した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Ha Dong-Ho.,Higashihara H: "Wave field generated by laterally vibrating source attached to the surface of elastic half space" 土木学会論文集. No.584/1-42. 1-10 (1998)
[Publications] Megawati K.,Higashihara H: "Crustal structure under the Akashi Kaikyo Bridge as revealed from explosion seismic experiments" 土木学会論文集. No.584/1-42. 11-18 (1998)
[Publications] 東原紘道: "ACROSS the tide of recession" 月刊地球. 号外20巻. 204-208 (1998)
[Publications] M.Hori and H.Morihiro: "Micromechanical analysis on deterioration due to freezing and thawing in porous brittle materials" International Journal of Engineering Sciences. Vol.36,No.4.511-522 (1998)
[Publications] M.Hori and J.Kubo: "Analysis of probabilistic distribution and range of average stress in each phase of heterogeneous materials" J.Mech.Phys.Solids. Vol.46,No.3.537-556 (1998)
[Publications] Higashihara H.:Shiogama Y.: "Development of a new high precision harmonic seismic wave tomography method" Proc.4th International Conference of the European Association for Structural Dynamics. (in press). (1999)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

コヒーレントな地震波を用いた高分解能アクティブ地下探査装置の開発研究

Principal Investigator

東原 紘道 東京大学, 地震研究所, 教授 (10125891)

Research Products

[Publications] Ha Dong-Ho.,Higashihara H: "Wave field generated by laterally vibrating source attached to the surface of elastic half space" 土木学会論文集. No.584/1-42. 1-10 (1998)

[Publications] Megawati K.,Higashihara H: "Crustal structure under the Akashi Kaikyo Bridge as revealed from explosion seismic experiments" 土木学会論文集. No.584/1-42. 11-18 (1998)

[Publications] 東原紘道: "ACROSS the tide of recession" 月刊地球. 号外20巻. 204-208 (1998)

[Publications] M.Hori and H.Morihiro: "Micromechanical analysis on deterioration due to freezing and thawing in porous brittle materials" International Journal of Engineering Sciences. Vol.36,No.4.511-522 (1998)

[Publications] M.Hori and J.Kubo: "Analysis of probabilistic distribution and range of average stress in each phase of heterogeneous materials" J.Mech.Phys.Solids. Vol.46,No.3.537-556 (1998)

[Publications] Higashihara H.:Shiogama Y.: "Development of a new high precision harmonic seismic wave tomography method" Proc.4th International Conference of the European Association for Structural Dynamics. (in press). (1999)

東原紘道東京大学, 地震研究所, 教授 (10125891)