| 研究課題/領域番号 |
17K01334
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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 |
自然災害科学・防災学
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| 研究機関 | 広島工業大学 (2019-2020)
筑波大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
田中 聖三 広島工業大学, 工学部, 准教授 (10439557)
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| 研究分担者 |
高瀬 慎介 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00748808)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020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)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
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| キーワード | 水害シミュレータ / 界面捕捉法 / Discontinuous Galerkin法 / 質量保存 / 流体-構造連成解析 / 津波伝播解析 / Phase-Field 法 / adaptive法 / VOF法 / 質量保存性 / 減災・防災 / 自然災害予測 / シミュレーション |
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| 研究成果の概要 |
水害の被害評価を行うことのできる水害シミュレータの開発を目的とした研究を行った．洪水や津波などの自由表面流れ解析手法としては，界面捕捉法に基づく方法を採用し，大変形・移動する構造物を考慮するための移動境界手法として，メッシュ再構築手法に基づく界面追跡法を開発する予定であった．しかしながら，界面捕捉法に基づく自由表面流れ解析手法において，局所的な質量保存がされていない問題が発生していることが判明した．質量保存の問題は，水害の氾濫域の評価精度を大きく低下させる可能性があるため，移流方程式の解法にDiscontinuous Galerkin (DG) 法に基づく方法の開発を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水害の被害評価において，氾濫域の予測精度は結果に対し大きな影響を及ぼす．また領域内の水の質量保存が満たされない場合，氾濫域の予測精度は大きく低下することとなる．質量保存を満たすために補正をかける方法も提案されているが，それらは領域全体での質量保存を満たす方法であり，分離や合体を繰り返す氾濫解析では局所的な質量保存が満たされる保証は無い．本研究の成果として開発されたDiscontinuous Galerkin法に基づく方法では，この局所的な質量保存を満たす方法であり，氾濫域の予測精度の向上に大きく寄与する方法である．
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