| 研究課題/領域番号 |
18KK0115
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
松島 亘志 筑波大学, システム情報系, 教授 (60251625)
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| 研究分担者 |
高野 大樹 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, 主任研究官 (80626218)
渡邊 保貴 一般財団法人電力中央研究所, 地球工学研究所, 主任研究員 (80715186)
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| 研究期間 (年度) |
2018-10-09 – 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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
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| キーワード | 複雑粒状体 / x線マイクロCT / 低真空湿潤SEM / 個別要素法(DEM) / 統計力学 / マイクロメカニックス / 粒子形状 / 粘土凝集体 / 粒状体 / 堆積構造 / 可視化実験 / ３Dプリンター / 粘土粒子 / 個別要素法 / X線μCT / Discrete Element Method / 3Dプリンタ / 粘土 / x線μCT |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，X線μCTや低真空湿潤SEMなどの可視化実験および粒子ベース解析の情報から，地盤材料のような複雑粒状体の力学挙動を記述できる粒状体統計力学理論を構築することを目的とした．特に，粒子形状および粒子間付着力の影響に着目して国際共同研究を実施し，(1)３Dプリンタ楕円体粒子の３軸圧縮試験により，粒子の配向統計と強度・変形特性との関係を明らかにした，(2)楕円形粒子の堆積構造解析により，形状に起因するクラスタリング特性を明らかにした，(3)粒子セル構造に作用するセル応力の統計的性質を明らかにした，(4)SEM液中観察により、粘土凝集体のせん断変形時の運動形態観測に成功した，等の成果を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な分野で必要とされている複雑粒状体の力学特性評価について，統計力学的なアプローチを提案したことは，非平衡統計力学の基礎研究として学術的に重要である．特に粒子形状および粒子間付着力に関して，可視化実験より得られた定量的なデータ，また数値解析によって，形状起因のクラスタリングやセル応力について新たに得た知見は，地盤工学，粉体工学をはじめとした多くの分野に役立つものである．
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