• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

トライブリッド可視化による風力発電基礎の支持力特性の解明と多連成メッシュレス解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K04266
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

研究代表者

野々山 栄人  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (00624842)

研究分担者 宮田 喜壽  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (20532790)
多田 毅  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 教授 (50535490)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード地盤工学 / 洋上風力発電 / 可視化 / 数値解析
研究開始時の研究の概要

風力や波力を主とし,自重を従とする組合せ変動作用を受ける洋上風力発電構造物を対象に,構造物基礎の支持力特性を実験的に明らかにし,数値解析手法を確立して基礎の耐久性能の評価法の構築を目指す.具体的には,透明土を用いた組合せ変動作用下での地盤・水理模型実験で,地盤,流体,支持構造物の動的挙動の三次元トライブリッド可視化手法を確立し,基礎の安定・変形メカニズムを明らかにする.次に,粒子法解析プログラムをベースに地盤-流体-支持構造物系の動的相互作用計算可能な多連成メッシュレス解析手法を確立する.最後に,基礎の設計法の合理化に寄与するために,組合せ変動作用下における基礎の耐久性能の評価法を提案する.

研究実績の概要

本研究は,風力や波力と自重による組合せ変動作用を受ける洋上風力発電構造物を対象に,構造物基礎の支持力特性を実験的に明らかにし,数値解析手法を確立して基礎の耐久性能の評価法の構築を目的として,1)透明土を用いた組合せ変動作用下での地盤・水理模型実験により,地盤,流体,支持構造物の動的挙動の三次元トライブリッド可視化手法の確立,2)基礎の安定・変形メカニズムの解明,3)地盤-流体-支持構造物系の動的相互作用計算可能な多連成メッシュレス解析手法の確立を目指す.以下に成果の概要を説明する.
令和5年度は,地盤-流体-杭系の動的挙動を解明するために,令和4年度の実験で得られた知見をもとに,構築したトライブリッド可視化手法についてその特徴を整理し,高度化の方法の検討を行った.数値解析手法についても,多連成メッシュレス解析手法のフレームワークの検討を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

令和5年度は,透明試料を用い,流体力が作用する条件下における地盤-杭系の三次元的な変形挙動の可視化手法についてその特徴を整理でき,得られた知見からも概ね順調に進展していると判断できる.

今後の研究の推進方策

令和6年度は,これまでに得られた知見を基にして,本申請課題の目的である組合せ変動作用を受ける基礎構造物の支持力特性を明かにするために,組合せ変動作用時の基礎の安定・変形メカニズムを明らかにする.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] 波浪作用下における地盤-杭系の安定メカニズムに関する可視化実験2024

    • 著者名/発表者名
      山内朗弘, 野々山栄人, 宮田喜壽, 多田毅
    • 学会等名
      第51回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤-流体-構造物系模型実験のトライブリッド可視化手法2023

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人, 宮田喜壽, 多田毅
    • 学会等名
      第58回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤内部データを用いた数値解析モデリング2023

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人
    • 学会等名
      第44回tij地盤解析研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 地盤-流体-構造物系の可視化実験手法の開発に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      岩月駿, 野々山栄人, 宮田喜壽, 多田毅, Richard J. Bathurst
    • 学会等名
      第50回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラポナイトを透明粘土として用いる地盤模型実験に関する基礎的研究2022

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第25回応用力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラポナイト粘土の配合と土質特性2022

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第57回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラポナイト粘土の透明度と土質特性2022

    • 著者名/発表者名
      野々山栄人, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第19回地盤工学会関東支部発表会(GeoKanto2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Physical modelling of piles under lateral loading with transparent soils2022

    • 著者名/発表者名
      Nonoyama, H. Miyata, Y.
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Risk Assessment and Sustainable Stability Design of Slopes(ISRSS-SENDAI 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 杭の水平抵抗メカニズムに関する可視化実験とその数値解析2021

    • 著者名/発表者名
      羽石圭吾, 野々山栄人, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 透明粘土の地盤模型実験への適用性に関する基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      福野太一, 野々山栄人, 宮田喜壽
    • 学会等名
      第49回土木学会関東支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Visualization and computation analysis of granular flow caused by embedded rigid body motion2021

    • 著者名/発表者名
      Nonoyama,H., Miyata,Y.
    • 学会等名
      Proc. of 25th International Congress of Theoretical and Applied Mechanics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi