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繰返し転圧を受ける耕盤圃場の土壌固結防止に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10460112
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業機械学
研究機関九州大学

研究代表者

橋口 公一  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (10038250)

研究分担者 井上 英二  九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00184739)
上野 正実  琉球大学, 農学部, 教授 (50145546)
秋元 浩一  九州大学, 大学院・農学研究院, 教授 (20021727)
山中 捷一郎  九州大学, 大学院・農学研究院, 助手 (20038251)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1999年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1998年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワード車輪 / 走行性 / 転圧 / 土壌変位 / 地盤ひずみ / 地盤内応力 / 弾塑性変形 / 有限要素解析 / 圃場 / 耕盤 / 土壌 / 走行 / 固結 / 圧密 / ひずみ / 応力 / けん引力 / 沈下
研究概要

代表者および分担者の所属機関に現有している車輪性能試験装置と土の変位オンライン計測システムにより剛性車輪走行に伴う地盤の繰返し転圧現象を計測,解析するとともに,オンライン計測した変位から算出されるひずみ増分データを拡張下負荷面モデルに基づく土の弾塑性構成式に代入して地盤内応力を算定し得る応力算定プログラムの開発により地盤内応力の予測を可能にした.さらに,拡張下負荷面モデルに基づく有限変形・弾塑性有限要素解析プログラムを開発して,繰返し負荷を受ける地盤の変形挙動の予測特性について評価を行った.本研究で得られた知見は以下の通りである.
(1)車輪走行に伴い土粒子は楕円状の変位軌跡を描く.また,その変位軌跡はすべり率が大きくなるほど車輪後方へ変移する.
(2)変位軌跡の大きさは走行回数とともに指数関数的に減少する.その減少割合はすべり率が大きいほど顕著である.
(3)地盤の圧縮量はすべり率に関係なく表層付近が最も大きく深度約60mmまで線形的に減少し,その後,急減する.また,走行回数に対して圧縮増分量は指数関数的に減少する.
(4)すべり率が大きい場合には,せん断ひずみの振幅量が大きくなり,地盤が著しく圧縮される.つまり,地盤の圧縮特性には,せん断変形に伴うダイレイタンシーが著しく影響する.
(5)剛性車輪を砂地盤上で複数回走行させる場合には,5〜10%付近のすべり率が土壌の踏圧が少なく高いけん引効率を発揮し得る.
(6)開発した応力算定プログラムにより予測した車輪の接近,通過時の地盤内応力の変化特性は,実測値と定性的に一致する.
(7)拡張下負荷面モデルによれば正規降伏面と下負荷面の相似中心が塑性負荷とともに移動して険荷時にも塑性変形を生じ得るので,平板の荷重-沈下曲線はヒステリシスループを呈しつつシェイクダウンする.また,本現象は定性的に実測値と一致する.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] HASHIGUCHI Koichi: "Time-dependent elastoplastic constitutive equation based on the subloading surface model and its application to soils"Soils and Foundations. 40(4). 19-36 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HASHUGUCHI Koichi: "Fundamentals in constitutive equation : Continuity and smoothness conditions and loading criterion"Soils and Foundations. 40(4). 155-161 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋口公一: "拡張下負荷面モデルを導入した有限変形・土-水連成有限要素解析プログラムの開発"農業機械学会誌. 62(1). 11-19 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋口公一: "接線応力速度を考慮した弾塑性構成式の提案および地盤材料への適用"農業機械学会誌. 62(3). 68-75 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 橋口公一: "接線応力速度を考慮した地盤材料の弾塑性構成式によるせん断帯発生の理論的考察"農業機械学会誌. 62(4). 71-80 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hashiguchi, K.: "Shear band analysis in soils by elastoplastic constitutive equation with tangential stress rate effect"Proc.Int.Symp.Plasticity '2000. 297-299 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hashiguchi, K.: "Comparison of Drucker-Prager's and subloading surface models for prediction of soil deformation behavior"Proc.Int.Symp.Plasticity '2000. 300-302 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野正実: "車輪の繰り返し走行における土壌変形プロセス"テラメカニックス. 20. 107-112 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上野正実: "土壌変形の不均一さがけん引力の変動を引き起こす"テラメカニックス. 20. 113-118 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SHIKANAI Takeshi: "Precise measurement of soil deformation and fluctuation in drawbar pull for steel and rubber-coated rigid wheels"J.Terramechanics. 37(1). 21-39 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] OKAYASU Takashi: "Deformation behavior of shallow sand foundation beneath footing subjected to cyclic load"Proc.Int.Symp.Plasticity '2000. 309-311

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡安崇史: "剛性車輪による地盤の繰返し転圧特性に関する基礎的研究"九州大学農学芸誌. 55(2). - (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] FUKAMI Koichiroh: "Analysis of soil deformation beneath a wheel in the repetition travel"Proc.CIGR2000. 1499-1503 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] FUKAMI Koichiroh: "Fluctuation of the drawbar pull of a wheel due to the inhomogeneous soil deformation"Proc.Int.Conf.Agr.Eng.. 42-49 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HASHIGUCHI Koichi: "Soils and Foundations"Stress rate-elastic stretching relations in elatoplastic constitutive equations (印刷中).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ueno, M.Oomine, T.Shikanai, K.Hashiguchi and T.Okayasu: "Precise prediction of the traveling performance for a rigid wheel"Proceedings of the 5th Asia・Pacific Regional Conference of the International Society for Terrain Vehicle Systems. 374-383 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ueno, M.Oomine, T.Shikanai, K.Hashiguchi and T.Okayasu: "Waveform analysis of drawbarpull of a rigid wheel by FFT"Proceedings of the 5th Asia・Pacific Regional Conference of the International Society for Terrain Vehicle Systems. 384-392 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Shikanai, K.Hashiguchi, Y.Nohse, M.Ueno, and T.Okayasu: "Precise measurement of soil deformation and fluctuation in drawbar pull for steel and rubber-coated rigid wheels"J.Terramechanjcs. 37(1). 21-39 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukami, M.Ueno, K.Hashiguchi and T.Okayasu: "Fluctuation of the drawbar pull of a wheel due to the inhomogeneous soil deformation"Proc.Int.Conf.Agr.Eng.. 42-49 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fukami, M.Ueno, K.Hashiguchi and T.Okayasu: "Analysis of soil deformation beneath a wheel in the repetition travel"Proc.CIGR2000. 1499-1503 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okayasu, K.Hashiguchi and S.Tsutsumi: "Deformation behavior of shallow sand foundation beneath footing subjected to cyclic load"Proc.Int.Symp.Plasticity'2000. 309-310 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] HASHIGUCHI Koichi: "Time-dependent elastoplastic constitutive equation based on the subloading surface model and its application to soils"Soils and Foundations. 40(4). 19-36 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] HASHIGUCHI Koichi: "Fundamentals in constitutive equation : Continuity and smoothness conditions and loading criterion"Soils and Foundations. 40(4). 155-161 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 橋口公一: "拡張下負荷面モデルを導入した有限変形・土-水連成有限要素解析プログラムの開発"農業機械学会誌. 62(1). 11-19 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 橋口公一: "接線応力速度を考慮した弾塑性構成式の提案および地盤材料への適用"農業機械学会誌. 62(3). 68-75 (200)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 橋口公一: "接線応力速度を考慮した地盤材料の弾塑性構成式によるせん断帯発生の理論的考察"農業機械学会誌. 62(4). 71-80 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hashiguchi,K.: "Shear band analysis in soils by elastoplastic constitutive equation with tangential stress rate effect"Proc.Int.Symp.Plasticity '2000. 297-299 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hashiguchi,K.: "Comparison of Drucker-Prager's and subloading surface models for prediction of soil deformation behavior"Proc.Int.Symp.Plasticity '2000. 300-302 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 上野正実,大嶺政朗,鹿内健志 橋口公一,岡安崇史: "砂地盤上の剛性車輪のけん引力変動に関する力学的考察"農業機械学会誌. 61巻2号. 101-110 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shikanai,T.,Hashiguchi,K.,Nohse,Y.,Ueno,M.and Okayasu,T.: "Precise measurement of soil deformation and fluctuation in drawbar pull for steel and rabber-coated wheels"J. Terramechanics. Vol.37,No.2. 1-39 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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