2014 Fiscal Year Research-status Report
結晶質岩における超音波減衰メカニズムの解明と均質化モデルの提案
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26420459
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
木本 和志 岡山大学, その他の研究科, 准教授 (30323827)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超音波 / 散乱 / 結晶質岩 / き裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)波動解析プログラムと結晶質岩の数値解析モデル作成： 万成花崗岩を対象として、4種類の造岩鉱物（雲母、石英、カリ長石、斜長石）の分布を考慮した2次元数値シミュレーションモデルの構築を行った。また、本モデルを用いて弾性波の伝播解析を行うための有限体積法プログラムを開発し、粒界散乱による超音波波形の変化をシミュレーションすることが可能となった。
(2)き裂性媒体における超音波散乱場の計算： き裂による散乱波の解析を行うための、アルゴリズムについて検討し、上記の有限体積法プログラムに実装を行った。ここで提案したアルゴリズムでは、任意個のき裂を扱い、さらにき裂面の接触も考慮することができ、高調波発生の再現も可能となっている。
(3)結晶質岩中を伝播する超音波計測：岩石コアをサンプルとして用い超音波伝播計測を行うためのシステムを構築した。これにより、コアを透過する縦波や、試料表面を伝わる表面波の高密度かつ広帯域での計測が可能となり、周波数依存性のある減衰則の実験的な同定を行うための準備が整った。
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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
不均質、き裂性媒体における数値シミュレーションツールの開発、実験的な超音波計測とも順調に進行している。H27年度から花崗岩における超音波減衰メカニズムを検討するための準備は概ね整っており、このことから、研究は概ね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)数値シミュレーション：H26年度に開発した一連の波動解析プログラムを用いて、不均質、っき裂性媒体における超音波伝播シミュレーションを行う。また、数値解析により、減衰量の予測だけでなく、高調波計測可能性についても調査を行う。最後に、鉱物結晶の異方性が超音波伝播挙動に与える影響について検討し、より一般的な弾性体モデルを用いる必要があるか否かについて明らかにする。
(3)超音波計測：表面波あるいはガイド波の計測を行い、岩石試料の不均質性やマイクロクラックに起因する、分散性や減衰について定量的に評価する。また、コーダ波計測を併せて行い、インコヒーレントな波動成分による試料性状の評価手法の開発可能性についても検討を行う。
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