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2007 Fiscal Year Annual Research Report

コンクリート材料の衝撃応答ダイナミクスおよび衝撃破壊プロセスノ解明

Research Project

Project/Area Number 19760487
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

川合 伸明  Tokyo Institute of Technology, 応用セラミックス研究所, 研究員 (60431988)

Keywords衝撃破壊 / 衝撃応答 / コンクリート / 高強度コンクリート / 高速衝突
Research Abstract

本研究課題では、最も基本的な構造材料であるコンクリートに関して、高強度な衝撃に対する衝撃応答特性、衝撃破壊プロセスを明らかにし、状態方程式及び動的構成則を構築することを目標としている。そこで、平成19年度では、コンクリートの衝撃応答特性を調べることを目的とし、コンクリート内部に埋め込んだ圧電性フイルムであるPVDF応力ゲージを用いて衝撃圧縮下でのコンクリート内部の応力状態と応力波伝播過程の直接計測を行った。コンクリートはセメントと骨材からなる不均質複合材料であり、通常の20mm口径程度の衝撃銃を用いた実験では、衝撃波発生面積に対して骨材サイズが大きすぎることから、動的圧縮状態や応力波伝播過程を直接的に測定することが困難である。本研究では、200mm口径という大口径の衝撃銃を用い、骨材形状に対して十分大きい試料を使用することにより、コンクリートの動的圧縮状態及び応力波伝播過程の直接測定が可能となった。本測定結果から、衝撃圧縮下では静的圧縮強度と比較し5倍もの圧縮強度を示すことや、コンクリート内に存在する空孔の圧壊に伴う急激な密度変化により衝撃応力伝播特性が著しく変化することが明らかになった。また、応力波伝播速度の測定結果と応力波伝播の式から動的圧縮状態を計算すると、既往の報告と大きな差が生じる結果となった。これは従来の研究では、衝撃圧縮状態を間接的な測定法により決定してきたことが原因であり、本実験領域におけるコンクリートの衝撃応答を解明する上で、応力伝播の直接測定が非常に重要であることが示された。

  • Research Products

    (4 results)

All 2008 2007

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] The Dynamic Behavior of Mortar under Impact-Loading2007

    • Author(s)
      N. Kawai, K. Inoue, S. Misawa, W. Riedel, K. Tanaka, S. Hayashi, and K. Kondo
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings, Shock Compression of Condensed Matter-2007 955

      Pages: 549-552

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高速飛翔体衝突によるコンクリート造柱部材の局所破壊2008

    • Author(s)
      川合伸明、林静雄、三澤智史
    • Organizer
      平成19年度衝撃波シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京東京工業大学
    • Year and Date
      2008-03-17
  • [Presentation] 普通強度および高強度モルタルの衝撃応答特性2007

    • Author(s)
      川合伸明、三澤智史、阿藤敏行、林静雄
    • Organizer
      第48回高圧討論会
    • Place of Presentation
      倉吉倉吉パークスクエア
    • Year and Date
      2007-11-22
  • [Presentation] The Dynamic Behavior of Mortar under Impact-Loading2007

    • Author(s)
      N. Kawai, K. Inoue, S. Misawa, W. Riedel, K. Tanaka, S. Hayashi, and K. Kondo
    • Organizer
      2007 Americari Physical Society, Topical Conference on Shock Compression of Condensed Matter
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      2007-06-28

URL: 

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

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