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2004 Fiscal Year Annual Research Report

土壌槽試験におけるPIV活用による土の変形・応力計測/算定オンラインシステム

Research Project

Project/Area Number 14360150
Research InstitutionKYUSHU UNIVERSITY

Principal Investigator

橋口 公一  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (10038250)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 上野 正実  琉球大学, 農学部, 教授 (50145546)
井上 英二  九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00184739)
岡安 崇史  九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (70346831)
KeywordsPIV(粒子画像流速測定法) / 変位計測 / 土壌転圧 / 下負荷面モデル / 弾塑性構成式 / 応力予測 / 土中ひずみ算定 / 車輪走行性
Research Abstract

昨年度開発したPIV(粒子画像流速測定法)に基づく土の変位の高精度オンライン計測システムを活用して,走行車輪下近傍の土の変位およびそれに基づくひずみ分布の詳細な計測を行った。一方,本車輪走行現象を対象に,先に開発した下負荷面モデルおよび下負荷面摩擦モデルを導入した弾塑性有限要素プログラムの開発を行った。本プログラムにより,上記の車輪走行現象のシミュレーションを行った結果,土の変位,ひずみ分布いずれも実測結果に対する十分良い一致が見られた。また,計測された土の変位から算出されるひずみ増分データを下負荷面モデルに基づく応力算定プログラムに入力して地盤内応力の予測を行うとともに,小型圧力センサを用いて開発した応力センサによる実測結果と比較した結果,これについても十分良い一致が見られた。
クーロン摩擦則では,すべりが僅かでも生じれば摩擦基準面上の接線応力が発生するので,走行現象においては,すべり率が僅かでも生じれば最大けん引力が発生し,けん引力はすべり率に依存しない非現実的な予測がなされる。他方,下負荷面摩擦モデルおいては,摩擦基準以下の接触応力でもすべり変位が発現し,本モデルを導入した有限要素解析により,圃場機械分野の基本的課題ながら永年未解決であったすべり率とともにけん引力が増大する事実を表現し得ると期待される。走行実験条件に合わせた境界条件で有限要素解析シミュレーションを行った結果,十分良い一致が見られた。しかし,すべり率が低い状態で,実測においては負のけん引力が発生するが,予測においては,すべり率と同符号の正のけん引力が予測される。これは,車輪前面の土に盛り上がり,運動抵抗の予測の不備によると思われ,この点の改善が今後解決すべき課題であると判断される。
以上のように,下負荷面の概念により,物質自身の変形から物質相互の摩擦現象に至る一連の変形現象を統一的に表現し得たことは特筆すべきことである。

  • Research Products

    (14 results)

All 2004

All Journal Article (13 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] サイロ内紛粒体層の流動現象に関する弾塑性有限要素解析2004

    • Author(s)
      岡安崇史, 橋口公一, 尾崎利行, 矢嶋泰基, 尾崎伸吾
    • Journal Title

      農業機械学会誌 66巻・4号

      Pages: 57-64

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 下負荷面摩擦モデルを用いた接触・摩擦問題の有限要素解析2004

    • Author(s)
      尾崎伸吾, 橋口公一, 岡安崇史, 堀田直岐
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 A編 70巻・695号

      Pages: 995-1002

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Localized necking analysis by the subloading surface model with tangential-strain rate and anisotropy2004

    • Author(s)
      Hashiguchi, K., Protasov, A.
    • Journal Title

      Int.J.Plasticity 20巻・7号

      Pages: 1909-1930

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] The plane strain bifurcation analysis of soils by the tangential-subloading surface model2004

    • Author(s)
      Khojastehpour, M., Hashiguchi, K.
    • Journal Title

      Int.J.Solids Struct. 41巻・6号

      Pages: 5541-5563

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Axisymmetric bifurcation analysis in soils by the tangential-subloading surface model2004

    • Author(s)
      Khojastehpour, M., Hashiguchi, K.
    • Journal Title

      J.Mech.Physics Solids 52巻・8号

      Pages: 2235-2262

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Axisymmetric bifurcations of metals with tangential-subloading surface model2004

    • Author(s)
      Khojastehpour, M., Hashiguchi, K., Murakami, Y.
    • Journal Title

      J.Appl.Mech.(JSCE) 7巻

      Pages: 527-534

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 下負荷面摩擦モデルを用いた地盤-杭間の相互作用の弾塑性有限要素解析2004

    • Author(s)
      尾崎伸吾, 橋口公一, 岡安崇史
    • Journal Title

      J.Appl.Mech.(JSCE) 7巻

      Pages: 579-588

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 過圧密地盤が盛土施工に伴う地盤変状に及ぼす影響についての基礎的研究2004

    • Author(s)
      吉丸哲司, 橋口公一, 岡安崇史, 阪上最一
    • Journal Title

      応用力学論文集(土木学会) 7巻

      Pages: 617-624

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 下負荷面モデルによる繰返し円形応力負荷を受ける砂の変形挙動の予測および接線応力速度の効果2004

    • Author(s)
      瀬戸内秀規, 橋口公一, 鹿内健志, 岡安崇史
    • Journal Title

      応用力学論文集(土木学会) 7巻

      Pages: 625-634

  • [Journal Article] Proposal of the concept of the "tangential relaxation"2004

    • Author(s)
      Hashiguchi, K.
    • Journal Title

      J.Appl.Mech.(JSCE) 7巻

      Pages: 665-674

  • [Journal Article] 下負荷面モデルを導入した有限要素法による降下床実験のシミュレーション2004

    • Author(s)
      尾崎利行, 岡安崇史, 橋口公一, 矢嶋泰基
    • Journal Title

      応用力学論文集(土木学会) 7巻

      Pages: 693-702

  • [Journal Article] 繰返し荷重を受けるアンカー周辺地盤の変形挙動に関する弾塑性有限要素解析2004

    • Author(s)
      岡安崇史, 橋口公一, 尾崎利行, 矢嶋泰基, 尾崎伸吾, 木下和典
    • Journal Title

      応用力学論文集(土木学会) 7巻

      Pages: 713-721

  • [Journal Article] 下負荷面モデル2004

    • Author(s)
      橋口公一
    • Journal Title

      地盤工学会誌(土と基礎) 52巻・10号

      Pages: 30-32

  • [Book] 新農業情報工学2004

    • Author(s)
      橋口公一
    • Total Pages
      240-241
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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