| 研究課題/領域番号 |
19K12393
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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64020:環境負荷低減技術および保全修復技術関連
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| 研究機関 | 沖縄工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
比嘉 吉一 沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (20335368)
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| 研究分担者 |
井山 裕文 熊本高等専門学校, 生産システム工学系MIグループ, 教授 (40300660)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 海中不発弾処理 / 数値シミュレーション / 避難海域 / 可視化水槽 / 水中衝撃波 / 一次飛散物 / 不発弾 / 海中爆破処理 / 可視化 / 環境負荷低減化 / 離散化 / 港泊図 / 不発弾処理 / 影響評価 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
不発弾海中爆破処理における影響評価を実験力学ならびに計算力学的視点により明らかにし，その海域へ及ぼす環境への影響を低減化する処理技術の提案を通して当該問題への貢献を行う．
具体的には，海中における不発弾爆破処理条件である①処理炸薬量，②周辺海域／海底地形の違いが，一次飛散物および水中衝撃波伝ぱ挙動に及ぼす影響について，スケールモデルでの可視化実験ならびに種々の影響因子を導入した計算機実験により明らかにする．さらに，これら詳細な観察・検証結果をベースに積極的な環境負荷低減化を目指した不発弾海中処理施工手法について提案し，提案手法による効果について可視化実験によって評価検証する．
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| 研究成果の概要 |
不発弾海中爆破処理問題における影響評価を実験力学ならびに計算力学的視点により明らかにした．研究期間中に実施した成果は以下のとおりである：（１）海中不発弾爆破処理条件となる①炸薬量，②海底土壌および③処理水深に依存した海中衝撃波伝ぱ挙動及び弾殻／炸薬／土壌等の一次破片の飛散挙動について明らかにした．（２）与圧負荷制御可能な小型可視化水槽を設計製作し，処理水深を模擬した環境下での海中衝撃波伝ぱ挙動の直接観察ならびに圧力－時間履歴の計測を可能とした．（３）以上の成果をベースに，海中不発弾処理時の避難半径縮小化を目指した施工方法について実験力学的および計算力学的視点から検討可能であることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
実験力学および計算力学的視点により海中での不発弾爆破処理問題を明らかにすることで，理論的根拠に基づき避難区域が設定され，さらに当該避難区域を積極的に縮小化できる可能性を検討するための方法論を明らかにした．避難海域内の活動を制限することに起因する経済活動の停止および損失を最小限に抑えることができることは極めて有用な知見となる．一方，金属・土壌動特性を律速する固体力学分野に爆発的な燃焼を記述した熱力学＋反応場と海水を律速する流体力学分野を含め，複層的かつ複雑に関連したマルチフィジックス現象を取り扱う問題であることから，学術的意義は極めて大きい．
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