| 研究課題/領域番号 |
16K07970
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業環境・情報工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
中嶋 洋 京都大学, 農学研究科, 准教授 (80172302)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | テラメカニックス / 離散要素法 / 要素形状 / 圧力沈下関係 / せん断応力せん断変位関係 / モデル化 / シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
土と機械の接触問題の解法である離散要素法(DEM)の計算モデルに用いられる接触モデルのパラメータを，圧力沈下ならびにせん断応力せん断変位試験から得られるBekkerパラメータを援用する校正法について検討した．乾燥砂条件では，球要素を3個組み合わせたMSM-L3モデルを作製し，実験的に求めたBekkerパラメータとYADEを用いた3次元DEM解析により求めたBekkerパラメータを比較した．粒子間摩擦係数に着目した校正を行い，概ね同様なBekkerパラメータが得られることを確認した．含水粘性土については，せん断試験結果に不合理な結果が得られたため，粘性力モデルの確認や校正が不可能であった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
農用タイヤや履帯と土との接触問題は，土の持つ粒としての性質を考慮した離散要素法が近年よく用いられる．この手法では，土のモデルとしては土粒子自体の大きさよりも大きい仮想粒子をモデルとして解析する．この際に，土粒子モデルの接触力を精度よく表現するため，モデルパラメータを何らかの手法で求める必要がある．本研究では，Bekker法で知られている半経験的手法で採用されているBekkerパラメータに着目し，実験と数値解析で同じ粒子モデルを用いてパラメータを決定する方法を試みた．乾燥砂については概ね妥当な結果が得られたことから，今後の接触問題の数値解析の高精度化に役立つ可能性が高い．
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