| 研究課題/領域番号 |
20K20436
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| 補助金の研究課題番号 |
19H05511 (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23:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
安福 勝 近畿大学, 建築学部, 教授 (20581739)
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| 研究分担者 |
伊庭 千恵美 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10462342)
麓 隆行 近畿大学, 理工学部, 教授 (30315981)
脇谷 草一郎 独立行政法人国立文化財機構奈良文化財研究所, 埋蔵文化財センター, 室長 (80416411)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
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| キーワード | X線CT / デジタル画像相関 / 変形 / ひずみ / 有限要素法 / ポロメカニクス / 凍結 / 耐久性 / 数値解析 / 凝固点降下 / デジタルボリューム相関 / 凍結融解 / 凍害 / 画像相関法 / 圧縮試験 / 塩類風化 / 乾湿風化 / 応力 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
凍結融解や乾湿の繰り返しなどにより劣化する多孔質な建築材料（凝灰岩・砂岩・レンガなど）の耐久性を予測・評価するため、材料内部の熱＆水分移動・応力・歪を連成した数値解析を行う。また、これを検証するための実験室実験を行う。多孔質材料内部の物理現象を扱う数値解析においては、熱＆水分移動解析と応力・歪を解析する連続体力学を連成した有限要素解析を行うモデルの作成を行うとともに、複雑な形状を扱うための汎用ツールを開発する。実験室実験ではX線CTにより材料内部の3次元構造とその歪の分布を明らかにする。以上により、従来の多孔質材料の耐久性予測・評価方法をさらに高度なものに発展させる。
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| 研究成果の概要 |
凍結融解などにより劣化する多孔質な建築材料の耐久性を予測・評価するため、材料内部の熱＆水分移動と変形を連成する数値解析を行った。数値解析では、ポロメカニクス理論に基づく有限要素解析を行う解析ソルバーの作成を行った。次に、汎用有限要素モデリング・ソフトウエアと解析ソルバーの連携を可能にする有用なツールを開発した。最後に、数値解析結果を検証するための実験室実験を行った。実験では、X線CTにより材料内部の3次元構造とその歪の分布を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、水分の凍結融解や乾湿の繰り返しなどにより劣化する多孔質な建築材料（凝灰岩・砂岩・レンガなど）の耐久性の予測・評価方法を、温度や含水（氷）率などの変化で評価する従来の方法から、材料の劣化（亀裂・剥離など）を予測する、より高度な方法に発展させた。
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