| 研究課題/領域番号 |
18K04342
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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22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 秋田大学 |
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研究代表者 |
荻野 俊寛 秋田大学, 理工学研究科, 准教授 (80312693)
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| 研究分担者 |
田口 岳志 秋田大学, 理工学研究科, 助教 (00452839)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ベンダーエレメント / モード解析 / 伝達関数 / セルフモニタリング / レーザー変位計 / スイープ波 / 線形系 |
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| 研究成果の概要 |
地盤材料のS波速度を簡便に測定する手法であるベンダーエレメント法の測定精度改善を目的として，S波の発生および受信のための素子であるベンダーエレメントの振動をレーザー変位計で多点計測し，振動特性を明らかにした。各素子は複数の固有周波数を持つ多自由度系の減衰振動を示した。実験モード解析の結果，素子の寸法やモニタリング部の有無に関わらず，従来ベンダーエレメントの挙動として想定されていなかった幅方向の曲げによる固有振動モードを確認した。
また，そのモード形状が片持ち板のそれと類似することを利用し，モード形状を解析解で置き換えることでモデル化した。さらに，モデル作成に必要なパラメータの決定法も示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ベンダーエレメント法から得られるS波速度は，地盤材料のせん断弾性係数を求めるために用いられる。せん断弾性係数は土の材料特性を表す重要なパラメータのひとつであり，例えば，数値解析によって地盤の変形や地震応答を計算するために欠かせない。しかし，ベンダーエレメント法はS波の到達点の決定が難しい場合が多く，それが原因となって大きな誤差を生む可能性が従来から指摘されている。本研究はこれを解決するため，同法の測定精度改善を目的としたものである。その鍵となるベンダーエレメントの振動特性を本助成期間において明らかにすることができ，高精度化に欠かせない，振動特性のモデル化の道筋をつけることができた。
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