| 研究課題/領域番号 |
17K14725
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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 |
地盤工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
近藤 明彦 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 研究官 (80755893)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 粒状体 / 可視化 / 応力発光 / 粒子間接触力 / 応力鎖 / 模型実験 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，応力発光現象に着目して地盤を構成する粒子の作用力状態を発光強度で表すことで，リアルタイムに地盤材料の応力場を可視化する新しい計測手法の開発を目的として実施した．応力発光粒子の作成にあたり，適切な応力発光材料の選定し，粒子への塗装方法を確立した．また，様々な軸ひずみ速度で載荷を行い，作用力増分と発光強度の校正を行った．粒状体への適用として，二軸載荷実験を行い，応力鎖の発生・消滅過程の可視化と，発光強度の換算値と載荷板での計測値が定量的に一致することを示した．粒状体の変形・破壊メカニズム検討への応用として，杭貫入時の地盤内の挙動における拘束圧と相対密度による影響を可視化した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地盤災害の根底にある粒状体の変形・破壊挙動において，ミクロスケールでの粒子間接触力を定量評価することは，マクロな挙動を支配する粒子間の相互作用を解明する際に非常に有用である．既往の研究として，光弾性体を用いた研究やX線回折を用いた手法が挙げられるが，これらの手法は偏光器やシンクロトロンなど高価な設備に加え，粒子形状や材料の制限やトモグラフィに伴う計測間隔の制限がある．そのため，本研究では応力発光現象に着目することで，実際の粒子に塗装することで粒子形状や材料の制限がなく，市販のカメラで安価に粒子間接触力を連続的に観察可能な方法を開発した．
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