| 研究課題/領域番号 |
16K17549
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計算科学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
車谷 麻緒 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (20552392)
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| 研究協力者 |
岡崎 慎一郎
相馬 悠人
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 損傷モデル / 破壊力学 / 鉄筋コンクリート / ひび割れ / デジタル画像相関法 / 有限要素法 / コンクリート / FEM / 計算破壊力学 / シミュレーション工学 / 破壊メカニズム / 画像計測 |
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| 研究成果の概要 |
コンクリートまたは鉄筋コンクリートのメゾスケールにおける破壊挙動を再現するために，独自に定式化した損傷モデルを用いた破壊シミュレーション手法を開発した．本手法の特徴は，コンクリートの破壊力学と材料の損傷力学を組み合わせた定式化にある．この方法を用いて，コンクリートの破壊挙動を3次元で詳細に再現することができ，さらに実験結果とも定量的に一致することを検証した．
コンクリートの破壊機構を実験的に明らかするために，デジタル画像相関法に基づく計測手法を開発した．この方法を用いて，コンクリートのメゾスケールにおける破壊挙動を計測し，ひび割れの発生・進展・開口を詳細に可視化することができた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
社会インフラの多くはコンクリート構造物である．コンクリートに破壊が生じると，構造物全体が崩壊する可能性があるため，コンクリートの破壊メカニズムを明らかにし，その挙動を精度よく予測するための技術が不可欠である．本研究では，破壊力学と損傷力学を組み合わせた力学モデルを構築し，コンクリートの破壊挙動を簡単に精度よく再現可能な数値シミュレーション手法を開発した．さらに，コンクリートの破壊プロセスを実験的に明らかにするために，デジタル画像を用いた計測手法を開発し，これを用いてコンクリートの破壊挙動を計測することで，ひび割れが発生・進展・開口する過程を詳細に可視化することができた．
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