2012 Fiscal Year Annual Research Report
離散化された繊維補強材料のライフスパン解析手法の構築と新材料開発への応用
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23360190
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
國枝 稔 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60303509)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 尚史 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20422785)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 繊維補強コンクリート / せん断試験 / 流動解析 / クリープ |
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| Research Abstract |
短繊維補強コンクリート内部の繊維の配置は，力学性能だけでなく物質移動に起因した耐久性にも影響を与えることが予想され，かつコンクリート特有のひび割れとの相互作用も含めると非常に複雑な挙動を示す．本研究では，短繊維を1本1本離散化したメゾスケール数値解析手法を構築し，材料特性を定量化するとともに，新たな構造材料を開発することを目的とする．H23年度には，主にひび割れ面での挙動解明に関する実験的検討とそのモデル化について予備解析を行うとともに，3次元個別要素法を用いて繊維補強コンクリートの流動解析を行った．また，圧縮クリープに関する実験も開始した．
[ひび割れ面での挙動解明とモデル化] 単繊維の各種引抜き試験を実施し，引抜き角度と抵抗力との関係を明らかにした．また，一面せん断試験の予備実験を開始し，複数本の繊維が埋め込まれた場合の引き抜き挙動に関するデータを蓄積した．
[流動解析のための基礎モデルの構築] 3次元個別要素法を用いて，マトリックス（コンクリートまたはモルタル）および短繊維を個別に離散化し，流動挙動を解析できるモデルを構築した．特に，繊維とマトリックスとの相互作用を明らかにするために，短繊維の動的繰返し試験を実施し，みかけの付着力の速度依存性などを明らかにした．
[時間依存性挙動（クリープ）の定量化] 繊維の種類や繊維混入率の異なる繊維補強コンクリートの圧縮クリープ試験を実施し，データを取得した．繊維の混入により，クリープの低減が可能であるとともに，特に鋼繊維による低減効果が高いことを明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
単繊維の付着試験については，ひと通りのデータが蓄積できた．今後は一面せん断試験の実験データを蓄積する予定である．
流動解析に関しても，試験方法も含め定量的なデータが順調に蓄積されている．
クリープを中心とした時間依存性挙動に関する実験データについては，有用なデータが取得できる見通しを立てることができた．
なお，それぞれの研究成果に関しては，査読付き論文にも投稿できる成果が得られた（投稿中）．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在の進捗状況を維持し，引き続き実験を行っていく予定である．
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