| 研究課題/領域番号 |
19K15085
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
福元 豊 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (60757350)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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 | スレーキング / 風化 / 個別要素法 / 粒状体 / 粒子シミュレーション / 亀裂 / Peridynamics / 粘土鉱物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地盤材料のスレーキング現象を従来とは異なる微視的な視点で捉えることで，その発生・進行要因の定量的な分類と整理を可能とする．その方法として，まずは，粘土鉱物の形状と大きさが物理的・化学的作用に応じて変化する過程（＝形態変化）を考慮できる粒子計算モデルを新規に開発する．そして，土質試験/模型実験で得られた結果にもとづいて，モデル係数の決定方法などを含めた粒子計算モデルの高度化をおこなう．最後に，3次元でのデジタル泥岩の乾湿繰り返しシミュレーションを，室内実験では再現不可能な様々な条件のもとで実行することで，どの要因がどれだけスレーキングを促進させているのかを明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
地盤材料のスレーキング現象を微視的な視点から理解するための粒子計算モデルについての検討を行った．粘土鉱物が占める領域の大きさの変化を考慮したDEM（個別要素法）モデルと，亀裂進展を伴う破砕挙動を考慮できるPeridynamicsとDEMを連成したモデルを，土質試験・模型実験との比較を通じて構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スレーキングは，道路盛土や自然斜面・切土斜面の崩壊の原因となりうるため，その発生機構を詳細に理解することは予期せぬ地盤災害を軽減するうえで重要な課題である．本研究で開発した粒子計算モデルを今後も発展させることができれば，複雑なスレーキング現象の進行要因の定量的な分類と整理ができる可能性がある．
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