| 研究課題/領域番号 |
09558049
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
自然災害科学
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
河村 哲也 お茶の水女子大学, 人間文化研究科, 教授 (40143383)
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| 研究分担者 |
大嶋 義隆 前田建設株式会社, 土木設計部, 課長(研究職)
岩津 玲磨 東京電機大学, 工学部, 助教授
佐藤 浩史 お茶の水女子大学, 人間文化研究科, 教授 (10017197)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1997年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 地震災害 / ソフトウェア / 地震波の伝播 / 火災施風 / 低マッハ数近似 / 渦崩壊 / 自由表面問題 / 数値シミュレーション / 火災旋風 / 熱対流 / コンピュータグラフィックス / 自由表面 / コリオリ力 / スタンダード格子 / 高温熱源 / サーマルプルーム |
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| 研究概要 |
地震災害に関する研究は多くあるが、数値流体力学的なアプローチは津波の予測を除きあまりない。そこで、本研究では地震災害に関する研究において数値流体力学が深く関与する可能性がありながら、現在あまり研究がなされていない分野に着目し、数値流体力学の応用を行うことを目的とした。具体的には、本研究は次にあげる2つの部分からなっている。ひとつは大地震でしばしばおこる広域火災に関する研究、すなわち広域火災時における空気の流れを予測することであり、もうひとつの部分は、地震の際に揺れが大きくなる地域を流体力学的アプローチで調べるというものである。それぞれに対して以下のような成果が得られた。
大火災により誘起される流れの解析では、ブジネスク近似を一歩進めた計算法を2つ開発、検証した。そして火災施風が発生すること、それが不規則に揺れ動くこと、さらに竜巻が渦崩壊を起して消滅、発生を繰り返すことなどが明らかになった。また施風に及ぼす密度成層の影響も調べた。なお、本研究では結果の可視化にも重点をおいたが、レンダリングなど効果的な可視化が現象を理解する上で本質的な役割を果たすことも明らかになった。
地震波の伝播に対しては、岩盤の揺れが沖積層を伝わるという現象が変形する容器内の水波の伝播問題でどの程度解析できるかどうかをシミュレーションにより調べた。はじめにサンフランシスコや阪神地方などの典型的な岩盤地形と相似な形状をもつ容器内で水面および容器を変形させて波を発生させ、その反射や干渉のシミュレーションを、現象を2次元性を仮定して行った。その結果、水深の浅くなったところで振幅が大きくなるなどの結果が得られ、観測との対応が得られた。つぎに計算方法を3次元に拡張して一般的な水波の電波問題が解析できるプログラムを開発した。
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