| 研究課題/領域番号 |
18K04306
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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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| 審査区分 |
小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
田中 茂 熊本大学, 産業ナノマテリアル研究所, 助教 (70505859)
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| 研究分担者 |
山口 信 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80570746)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | コンクリート / 動的破壊 / ニトロメタン / 爆燃 / 金属細線爆発 / パルス細線放電 / 酸化反応 / 高速度ビデオカメラ / 数値解析 / 衝撃波 / アーク放電 / 動的破断面制御 / パルス大電流 / 爆轟 |
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| 研究成果の概要 |
金属細線を介したニトロメタン（NM）の電気加熱により、NMの爆発反応の制御と複数のNM装薬の同時斉発を達成する技術を開発した。この技術を、コンクリート供試体の破壊に応用し、モデル実験では任意の形状に分割できることを確認した。破壊の数値シミュレーションでは、モデル実験の最終破壊形状を再現する結果が得られた。さらに、装薬孔から発生した応力波の干渉により予定破断面に沿った引張応力場が生成されていることを明らかにした。NMの爆燃反応は、軽金属線の酸化反応熱がきっかけになっており、金属細線の元素種と線径の調整により、より少ない電気エネルギーで起爆できることも明らかにしている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ニトロメタン（NM）は、火薬類取締法の制限を受けない液体の可燃物であるが、点火エネルギーによっては、爆発的な燃焼反応を開始する。本研究では、金属細線を介してNMを急速加熱し、直ちに爆燃反応を開始する条件を明らかにした。制御されたNMの爆燃反応をコンクリート供試体の破壊に応用し、それを任意の形状に分割する技術を開発した。本研究は、倒壊したコンクリート構造物に人命救助ルートを迅速に開く技術へ発展可能性を有している。
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