2006 Fiscal Year Annual Research Report
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16206088
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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目的として,以下の項目について研究を実施した。
1.フラクタル破壊力学の検証とその応用
前年度までの研究では,フラクタル破壊力学解析により,ホプキンソン効果実験ではマルチクラック進展が生じ,その結果として供試体引張り強度のひずみ速度依存性が生じることを明らかにした。そこで,ホプキンソン効果実験の供試体の内部微視構造をX-CT観察し,フラクタル破壊力学解析により予測されたマルチクラック進展の痕跡を確認した。また,人工岩石を用いた高電圧電気パルス破砕実験の結果を分析し,マルチクラックの生成・進展様式を明らかにするとともに,高電圧電気パルス作用による震源機構,異相境界面における亀裂生成と単体分離性との関係,などを明らかにし,フラクタル破壊力学は分離工学にも適用可能であることを確認した。
2.コンクリート材料の亀裂進展現象
前年度までは主として岩石を対象に亀裂進展現象を分析していたが,今年度はコンクリート材料に展開した。高強度モルタルの環境制御DT試験を実施し,大気環境化では亀裂進展速度の水蒸気圧の依存性は比較的低いこと,水中環境では大気環境より亀裂進展が活性化されること,などを明らかにした。さらに,これらの結果を理論モデル化し,超長期強度を予測する方法を開発した。
3.マイクロフォーカスX線CTの地盤材料工学への応用
種々の地盤材料についてX-CT観察を行い,3次元微視構造可視化計測の有用性を確認した.特に,繊維補強度の圧縮破壊挙動と内部構造・繊維の影響,ベントナイト混合土の陽イオン置換時の微視構造変化,などを具体的に明らかにした。
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