| 研究課題/領域番号 |
20K20434
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| 補助金の研究課題番号 |
19H05509 (2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2019) |
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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 | 京都大学 |
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研究代表者 |
肥後 陽介 京都大学, 経営管理研究部, 教授 (10444449)
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| 研究分担者 |
松島 亘志 筑波大学, システム情報系, 教授 (60251625)
大竹 雄 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2020年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2019年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
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| キーワード | 土の形態変化 / ミクロスケール / 多相系 / マイクロメカニクスベースモデル / データサイエンス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
X線マイクロCTと画像解析によるミクロスケール多相系組織形態変化の抽出，マイクロメカニクスベースモデルの開発，データサイエンスを導入した不均質性のモデル化を実践する．これらの先端技術導入の一方で，既存の調査・実験で得られるごく基本的な物理量を用いた力学挙動の記述により，広範な土木実務者の地盤挙動解釈を飛躍的に深度化させる．さらに，可視化が困難な土構造物内部の物性値の分布を既存技術で得られる地盤情報から完全に構築する先駆的理論を提示する．
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| 研究成果の概要 |
土粒子相，水相，空気相のミクロスケール多相系組織形態変化に基づき，(1) 土質力学の基本的な物理量で土の強非線形挙動をモデル化するとともに，(2) 土が粒状材料として潜在的に持つミクロな不均質性からマクロな物性値の空間的変動までをモデル化することで，土粒子・間隙スケールの物理に根差した地盤挙動予測技術を構築した．X線マイクロCTと画像解析によるミクロスケール多相系組織形態変化の抽出，マイクロメカニクスベースモデルの開発，データサイエンスを導入した不均質性のモデル化という，近年の革新的な実験・技術・理論を実践した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
土の挙動の源は，土粒子，間隙中の水，空気が形成する微視的なスケールの「組織形態」の幾何学的変化にある．本研究で実施した土の根源的性質である組織形態変化のモデル化は，X線マイクロCTと画像解析，マイクロメカニクスベースモデル，データサイエンスという，先端技術導入の一方で，既存の調査・実験で得られるごく基本的な物理量を用いた力学挙動の記述により，広範な土木実務者の地盤挙動解釈を飛躍的に深度化させることが可能とする．土粒子・間隙スケールの物理に根差した地盤挙動予測技術を構築することで，自然ハザードに対する土砂災害予測をはじめとする国土保全技術の向上に寄与し得る．
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