2004 Fiscal Year Annual Research Report
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16206088
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Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
金子 勝比古 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20128268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 篤夫 崇城大学, 工学部, 教授 (20279376)
高橋 弘 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (90188045)
川崎 了 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00304022)
五十嵐 敏文 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90301944)
加藤 昌治 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10250474)
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| Keywords | フラクタル / 岩石 / 破壊力学 / 亀裂 / X線CT / 3次元可視化 / 応力腐食 / 不均質材料 |
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| Research Abstract |
フラクタル破壊力学に基づいて,岩石破壊設計における基礎的課題を解明し,高度制御破壊のための新たな破壊設計法を構築することを月的として,以下の項目について研究を実施した。
(1)マイクロフォーカスX線CTの導入と校正試験
交付金額の範囲内で可能なマイクロフォーカスX線CTの性能について検討し,その仕様設計に基づいた特注機を購入した。導入したマイクロフォーカスX線CTについて校正試験を行い,分解能10μmの性能を確認した。
(2)亀裂の微視構造解析
マイクロフォーカスX線CTにより岩石中の亀裂構造を解析する方法について検討した。特に,ホプキンソン効果実験,放電破砕実験,ダブルトーション試験の種々の試験により生成した亀裂を対象として,マイクロフォーカスX線CTによる分析を行った。これらの結果,亀裂の3次元形状は載荷方法・速度により異なること,亀裂分布と進展形態は破壊プロセス解析から予測された結果と良く一致すること等が明らかとなった。
(3)岩石の活性化エネルギーの同定
温度・湿度を制御パラメータとして岩石のDT試験を実施し,得られた亀裂進展速度・応力拡大係数から岩石の活性化エネルギーを同定した。現在までに,安山岩と3種の花崗岩について活性化エネルギーを同定した。特に,花崗岩マトリックスの活性化エネルギーはその種類に依存せず一定であること,見掛けの活性化エネルギーは潜在マイクロクラックの亀裂密度の一次関数で与えられることなどが明らかとなった。
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