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粒状材料のせん断帯生成に関する非接触画像診断・メッシュレス分岐解析システム

研究課題

研究課題/領域番号 14360144
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 農業土木学・農村計画学
研究機関岡山大学

研究代表者

村上 章  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80157742)

研究分担者 村山 八洲雄 (村山 八州雄)  岡山大学, 環境理工学部, 教授 (20346414)
西村 伸一  岡山大学, 保健環境センター, 助教授 (30198501)
西山 竜朗  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (30294440)
阪口 秀  (独)海洋研究開発機構, 固体地球統合フロンティア研究システム, グループリーダ (10235145)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
11,200千円 (直接経費: 11,200千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2002年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード粒状体 / メッシュレス法 / せん断帯 / せん断試験 / 局所化 / PIV / 平面ひずみ試験 / Localization
研究概要

本年度は、導入した「非接触型変位測定システム」と「平面歪試験装置」により、飽和砂供試体に関する平面ひずみ試験結果画像を解析した。解析のツールとして、PIV(Particle Image Velocimetry)を採用している。実施した室内試験は、平面ひずみ条件下でのせん断過程において砂供試体に発生する局所変形とその進展を追跡しながら、その変形メカニズムを把握することを目的とした。具体的には、PIV解析結果を変換し、供試体内のひずみ、渦度といった局所変形量を可視化し、その進展に着目することに重点を置く。局所変形を可視化することで、局所変形の発生領域を明確にし、各局所変形量の相互比較を容易なものとする。得られた結果から、載荷初期においてひずみの網目構造が形成され、ひずみの発達する方向は、最大主応力方向と最小主応力方向とに発達するものに分類できること、網目構造が座屈することにより主せん断帯が発生し、網目構造の座屈には渦運動が関与すること、供試体の側方への膨張に伴い、渦度が一箇所に集中し、主せん断帯の形成へとつながることを示した。以上の内容は、農業土木学会論文集にて報告した。
一方、このような飽和土の挙動を数値解析するために、水〜土連成問題を有限変形場でメッシュレス法により離散化して、プログラムの精度を検証したのち、土の要素試験や盛土基礎地盤の数値解析を実施した。解析結果は本年度において日本機械学会論文集で報告するとともに、来年度のSoils and Foundations(地盤工学会論文報告集)や国際地盤工学会議論文集に掲載を予定している。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (14件)

  • [雑誌論文] Mesh-free method for soil-water coupled problem within finite strain and its numerical validity2005

    • 著者名/発表者名
      A.Murakami, T.Setsuyasu, S.Arimoto
    • 雑誌名

      Soils and Foundations Vol.45, No.2

      ページ: 145-154

    • NAID

      110003969747

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 土の締固めに対するDEMモデルの適用性2004

    • 著者名/発表者名
      村上貴志
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 229

      ページ: 79-84

    • NAID

      10012648630

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EFGMによる水〜土連成有限変形解析2004

    • 著者名/発表者名
      有本慎一
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集 70(691)

      ページ: 442-448

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mesh-free method for predicting the behavior of saturated soil2004

    • 著者名/発表者名
      Murakami, A.
    • 雑誌名

      Geotechnical Special Publication for Japan-US workshop (J. Yamamuro, ed.) (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 構成式の土構造物の維持管理への応用2004

    • 著者名/発表者名
      石井武司
    • 雑誌名

      土と基礎 52(2)

      ページ: 25-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 農業水利施設の設計施工とその性能照査における基本的論点2004

    • 著者名/発表者名
      野中資博
    • 雑誌名

      農業土木学会誌 72(3)

      ページ: 7-11

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PIVを用いた平面ひずみ圧縮下の砂供試体に発生する局所変形の測定2004

    • 著者名/発表者名
      村上 章
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 234

      ページ: 115-123

    • NAID

      10014192962

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applicability of DEM simulation for soil compaction2004

    • 著者名/発表者名
      T.Murakami, H.Sakaguchi, A Murakami
    • 雑誌名

      Trans.JSIDRE, (in Japanese) No.229

      ページ: 79-84

    • NAID

      10012648630

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of saturated soil via finite strain EFGM strategy2004

    • 著者名/発表者名
      S.Arimoto, A.Murakami, T.Setsuyasu, T.Nisiyama
    • 雑誌名

      Trans.JSME, (in Japanese) Vol.70, No.691

      ページ: 442-448

    • NAID

      110004998699

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mesh-free method for predicting the behavior of saturated soil2004

    • 著者名/発表者名
      A.Murakami, S.Arimoto, T.Setsuyasu, T.Nishiyama
    • 雑誌名

      Geotechnical Special Publication for Japan-US Workshop (J.Yamamuro, ed.)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Application of constitutive equation for maintenance of earth structures2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishii, A.Murakami, A.Iizuka
    • 雑誌名

      Tsuchi-to-Kiso, (in Japanese) Vol.52, No.8

      ページ: 25-27

    • NAID

      110003889940

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fundamentals of performance verification on design and construction for water conveyance facilities2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nonaka, A.Murakami, K.Hattori, S.Aoyama
    • 雑誌名

      Journal of JSIDRE, (in Japanese) Vol.72, No.3

      ページ: 7-11

    • NAID

      10012190179

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of localized deformation within sand specimen under plane-strain compression based on particle image velocimetry(PIV)2004

    • 著者名/発表者名
      A.Murakami, H.Nishimura, T.Nishiyama
    • 雑誌名

      Trans.JSIDRE, (in Japanese) No.234

      ページ: 115-123

    • NAID

      10014192962

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 土の締固めに対するDEM帯モデルの適用性2004

    • 著者名/発表者名
      村上貴志
    • 雑誌名

      農業土木学会論文集 229

      ページ: 79-84

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mesh-free method for predicting the behavior of saturated soil2004

    • 著者名/発表者名
      Murakami, A.
    • 雑誌名

      Geotechnical Special Publication for Japan-US workshop (J.Yamamuro, ed.) (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 農業水利施設の設計施工とその性能照 査における基本的論点2004

    • 著者名/発表者名
      野中資博
    • 雑誌名

      農業土木学会誌 72(3)

      ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 有本慎一: "EFGMによる水〜土連成有限変形解析"日本機械学会論文集. 70(691). 442-448 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上貴志: "土の締固めに対するDEMモデルの適用性"農業土木学会論文集. (229). 79-84 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 章: "新学会会館における電子会議・講習会遠隔地配信および電子図書室"土と基礎. 52(2). 37-40 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 野中資博: "農業水利施設の設計施工とその性能照査における基本的論点"農業土木学会誌. 72(3). 7-11 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 章: "Localized behavior of saturated soil via element-free strategy"Proc.12th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 1. 925-928 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 章: "Localized deformation and stability of soft foundation under embankment construction via mesh free method"Proc.13th European Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 2. 305-310 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 章: "建設材料 -地域環境の創造-"朝倉書店. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小林範之: "杭の水平載荷試験による多層地盤の横方向地盤反力係数の逆解析"農業土木学会論文集. 222. 55-62 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 章: "The role of Kalman filtering in an inverse analysis of elasto-plastic material"日本学士院紀要. 78・8. 250-255 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 飯塚 敦: "地盤沈下の予測理論と実際-施工に伴う荷重や変位の履歴による地盤応答-"土と基礎. 50・8. 6-8 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 有本慎一: "Charactaristics of localized behavior of saturated sol with pore water via mesh-free method"Structural Stability & Dynamics. 1. (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 村上貴志: "Inverse analysis of stress developed in a assemblage under trap-door conditions and its validation using the discrete element method"Discrete Element Methods. 117. 212-216 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 阪口 秀: "Initial packing in discrete element modeling"Discrete Element Methods. 117. 104-106 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 村上 章: "有限要素法・境界要素法による逆問題解析-カルマンフィルタと等価介在物法の応用-"コロナ社. 187 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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