| Project Area | Science of Slow to Fast Earthquakes |
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| Project/Area Number |
21H05201
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (II)
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
濱田 洋平 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (80736091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤内 智士 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 講師 (10632557)
波多野 恭弘 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (20360414)
山口 哲生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20466783)
野田 博之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (50619640)
堤 昭人 京都大学, 理学研究科, 准教授 (90324607)
山下 太 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (90374165)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥137,540,000 (Direct Cost: ¥105,800,000、Indirect Cost: ¥31,740,000)
Fiscal Year 2024: ¥33,540,000 (Direct Cost: ¥25,800,000、Indirect Cost: ¥7,740,000)
Fiscal Year 2023: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2022: ¥32,760,000 (Direct Cost: ¥25,200,000、Indirect Cost: ¥7,560,000)
Fiscal Year 2021: ¥25,090,000 (Direct Cost: ¥19,300,000、Indirect Cost: ¥5,790,000)
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| Keywords | Slow-to-Fast地震 / 力学試験 / 非平衡物理 / 物理化学素過程 / 非平衡物理学 / 数値実験 / 力学実験 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、Slow地震やFast地震の物理化学素過程を解き明かすことを目的としている。特にその中でも「水はSlow-to-Fast現象に対してどのような役割を担っているのか」「構造・物性不均質はどのようにSlow-to-Fast地震の発生や発展に影響するのか」「微小領域物理での物理化学素過程はどのように巨視的な構成則に反映されるのか」に着目し、摩擦試験機や大型試験機による実験と、コンピュータによる数値実験を組み合わせ、これらの解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では力学実験と物理モデリングを両輪とした新たな「物質科学」を創出して、Slow-to-Fast地震を支配している物理化学プロセスを紐解き、そのプロセスを地震予測モデルに組み込むことを目指している。当該年度では、研究計画の第1段階（令和3～4年度）として、既存試験機を用いた流体下での断層強度回復試験と粉粒体系の変形実験、低速・中速－高速摩擦実験の開始、非接触ひずみ変位システムと大型実験用AE計測プリアンプ、数値計算用ワークステーションを新規に導入し、スケール・形状効果を定量化する実験環境の整備を行った。
水圧―トルク制御式摩擦試験機をもちいた強度回復実験では、実験に使用するテフロンホルダを製作し、流量を1cc/minの等流量環境でのスライド－ホールド－スライドテストを実施した。粉体-流体混相系の単純せん断破壊試験では、試験実施に向け、同軸二重円筒型試験機のセットアップを行った。また、低速度摩擦試験と中－高速摩擦試験では、幅広いすべり速度と大変位量の条件下における流体圧下にある断層の摩擦特性、構造発達の解明のための実験装置環境整備と、模擬断層物質を用いた予備実験を行った。長大岩石摩擦試験では実験試料に歪、変位、AEセンサーを設置した。機械式大型粉粒体圧縮装置(砂箱装置)については、解析装置の導入・整備と予備実験をした。また、２次元動的地震サイクルシミュレーションでは、数値実験のためのワークステーションの導入と調整を行った。非平衡物理モデリングでは、断層滑りによって間隙水圧が動的に変化する効果を系統的かつ端的に理解するためのプロトタイプモデルを構築した。
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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
計画通り、実験装置の整備と数値計算器の導入が進んだ。本年度の研究準備によって、次年度にスムーズに予備実験の実施やデータ解析に移ることが可能となった。感染症の影響によって班内集会の開催や学会参加が抑制されたものの、オンライン会議の利用で代替し、大きなマイナスの影響は出なかったように思う。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、翌年度まで研究の準備段階として、予備実験やデータ解析の実施、計算コードの準備を行う。旅費を中心に繰越をしたものの、計画全体に大きな遅れはなく、当初の予定通り、種々の実験の実施と物理モデリングとの融合に向けた予備実験を実施していく。
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