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2007 Fiscal Year Annual Research Report

砂山崩しの実験における、自己組織化臨界現象と固有地震的振舞いの物理的解明

Research Project

Project/Area Number 18340134
Research InstitutionYokohama City University

Principal Investigator

吉岡 直人  Yokohama City University, 国際総合科学研究科, 教授 (10167728)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阪口 秀  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, グループリーダー (10235145)
Keywords自己組織化臨界現象 / 固有地震 / 砂山崩し / 応力鎖 / 地震予知 / 光弾性 / 離散要素法 / シミュレーション
Research Abstract

物理的な砂山崩しの実験(実際に砂を用いて砂山を形成する実験)において、砂山の崩れ方に「自己組織化臨界現象」的な振舞いと、これと対照的な「固有地震」的な振舞いが発現することが知られている。これまでの研究から、この2つの典型的な振舞いは、砂山を形成する砂の粒径と、砂山を支える円盤の直径との比のみによって決定されることが判明している。しかしながら、これらをもたらす物理的な原因は未解決である。これを解明することが、本研究の目的である。この両者における砂山内部の応力鎖の構造の違いが、この2つの振舞いの原因ではないかと推察されるので、光弾性実験および離散要素法によるシミュレーションによって問題の解決を図った。
すなわち、砂の粒径と砂山の大きさをさまざまに変えて、砂山内部の応力鎖の構造を、光弾性実験と離散要素法によるシミュレーションによって実際に"見た"ところ、小さな砂山はナダレによって砂山全体が影響を受け、内部はいつまでも固まらないのに対し、大きい砂山はナダレによって応力鎖の構造はかなり深い部分まで影響を受けるが、全く影響をうけない固化した部分が深部に形成されていることが分かった。このことから、ナダレの大きさを規定する要因が何らかの不均一性であると考えると、小さい砂山では表面の凹凸が不均一性の主たる要因であり、小さいナダレが頻発するのに対し、砂山が大きくなると、表面付近と深部の強度の差が不均一性の主要因となり、大きなナダレが周期的に発生するのではないかと考えられた。

  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Looking into a sandpile by photo-elasticity and discrete element method2008

    • Author(s)
      N. Yoshioka and H. Sakaguchi
    • Journal Title

      Advance in Geoscience (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 砂山の斜面崩落に対する臨界状態と断層破壊に対する臨界状態の比較2007

    • Author(s)
      吉岡 直人, 阪口 秀
    • Organizer
      地震学会 2007秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-10-25
  • [Presentation] 地震発生の素過程研究と地震予知の展望2007

    • Author(s)
      矢部康男, 中谷正生, 吉岡直人, 堤昭人, 増田幸治, 阪口秀
    • Organizer
      地震学会 2007秋季大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター
    • Year and Date
      2007-10-25
  • [Presentation] Looking into a sandpile by photo-elasticity and discrete element method(DEM)2007

    • Author(s)
      Naoto Yoshioka, Hide Sakaguchi
    • Organizer
      4th Meeting of Asia Oceania Geoscience Society
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thai
    • Year and Date
      2007-08-04
  • [Presentation] 光弾性とDEM(離散要素法)で見る、応力下のガウジ層内部の応力鎖の構造2007

    • Author(s)
      吉岡 直人, 阪口 秀
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2007年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2007-05-23
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.yokohama-cu.ac.jp/res/researcher/info/071212_yoshioka.html

URL: 

Published: 2010-02-04   Modified: 2016-04-21  

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