| 研究課題/領域番号 |
16H04421
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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 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工学
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
重松 孝昌 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (80206086)
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| 研究分担者 |
中條 壮大 大阪市立大学, 大学院工学研究科, 講師 (20590871)
麓 隆行 近畿大学, 理工学部, 准教授 (30315981)
竹原 幸生 近畿大学, 理工学部, 教授 (50216933)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
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| キーワード | 多孔質体 / 空隙形状 / X線CT画像 / ３次元画像計測 / 代表スケール / 流路 / Immersed Boundary Method / 3次元画像計測 / 多孔質構造物 / 乱流 / 任意形状物体 / 流体力学 / PTV / 3次元計測 / 屈折率整合法 / 水工水理学 / 流体工学 / 可視化 / シミュレーション工学 / PIV・PTV |
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| 研究成果の概要 |
まず，X線CTを用いて，多孔質体の複雑な3次元間隙構造の定量的評価を試み，構成材のアスペクト比や形状が間隙形状に及ぼす定性的な影響について新たな知見を得た．同手法をポーラスコンクリートの間隙構造の計測にも適用し，粗骨材粒径と粗骨材・ペーストの体積比が空隙率，および，透水係数に及ぼす影響を明らかした．
次に，複雑な形状を有する多孔質体間隙中の流れを計算できるように，Immersed Boundary Methodの境界条件設定法について検討するとともに，間隙形状が多孔質体通過流れに及ぼす影響について検討した．その結果として，間隙の大きさが部材作用力および圧力降下量に及ぼす影響を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
社会基盤構造物は，物流や防災・減災の拠点として，強固な強度や耐久性が必要とされる．防波堤の基礎マウンドや海底地盤の洗掘対策，海岸堤防や腹付工の洗掘防止対策としての被覆ブロックの設置とその安定性の検討には，これらの間隙中の流体運動が密接に関わっている．一方，平時には，水質浄化機能や生物生息環境への適合性などの機能が求められ，これらの要望に応えるためには，間隙部の詳細な流動の把握が不可欠である．
本研究は，これまでほとんど明らかにされていない多孔質体内の間隙構造を明らかにするとともに，間隙構造が多孔質体内の流動および構成材に作用する流体力に及ぼす影響について新たな知見を得ている．
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