2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of avalanche damage and forecasting method by gas-liquid-solid interaction analysis using VMS method
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16K16377
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| Research Institution | Hachinohe Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高瀬 慎介 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00748808)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 雪崩解析 / 構造流体連成解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，これまで，雪崩と空気の自由表面は，Euler的手法の１つであるVOF(Volume of Fluid)法を用いて表現し，雪崩の流動挙動は，せん断速度に依存し粘性が変化するBingham流体モデルを雪崩部分に導入した雪崩解析手法を提案し，これらの手法をベースに空間方向の離散化には，３次元非構造格子に基づくVariational Multiscale method(VMS)を用いた安定化有限被覆法を適用し，雪崩解析手法を提案し，開発したプログラムの妥当性の検討のため，既存の雪崩の室内実験を模擬し，その実験値と比較，また，実際に起こった雪崩の再現計算を行い，それぞれ定量的に良い一致を示した．
また，雪崩衝突による構造物の破壊解析を行うため，破壊後の構造体の挙動も解析可能な離散体ベースの個別要素法（DEM）を用いた接触・剛体運動解析手法を適用した．構造物の破壊挙動には，DEM要素と要素の間をペナルティーバネやchoesive modelにより結合し，破壊後の挙動も解析可能なDEMカップリング手法を開発し，有限被覆法を用いて，雪崩と構造物界面を精度良く表現可能な手法へと拡張を行った．また，実際に雪崩が起こったフィールドに対して本手法を適用するため，大規模問題へも適用可能な，領域分割法に基づくMPIを用いた並列計算手法も実装し，解析を行った．その結果，実地形への雪崩シミュレーションも解析することが可能となり，本手法の有効性が確認できた．
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Research Products
(2 results)
