| 研究課題/領域番号 |
22K05885
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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41030:地域環境工学および農村計画学関連
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
西山 竜朗 岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (30294440)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ダム / 地盤 / 強さ / 亀裂 / 有限要素法 / 破壊 / せん断 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
農業用ダムの分野においては、ストックマネジメントや未曾有の大災害といった新しい経験を経て、新たに浮き彫りになった課題への対応が急がれている。本研究では、ダム堤体および基礎に生じる破壊、中でも特に亀裂顕在化のメカニズム、ならびにその連鎖・累積として生じるために難題となっている強制せん断のメカニズムを解析し、実務への貢献を想定した形での力学的解釈をまとめる。有限要素法において個々の亀裂発生・進展を離散ひび割れモデルで表現することによって、その累積である全体的な破壊のメカニズム、すなわち実務で最も求められる損傷要因に対する明快な理論的解釈を実現する。
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| 研究実績の概要 |
計画第2年度である本年度においては、有限要素法によるひび割れ解析プログラム開発において、前年度に得られた成果に加えて三分割要素の新規開発・実装、ならびに弾塑性解析機能の追加実装を行った。ここに、三分割要素は、すでに用いている三角形二分割要素が単一の界面を介した不連続を表現することに対し、同様に三角形要素を基本として、要素内部の一点を起点とする三方の界面を介した不連続を表現する。これらにより、プログラムは ①無傷材料の弾性変形、②ひび割れを再現するための有限要素の二分割、③ひび割れに対する不連続面としての明快な取扱い に合わせて、④複数のひび割れが生じた後における亀裂の合流または分岐、⑤二分割要素および三分割要素において再度の破壊が生じた後、当該要素を破砕された領域として取り扱うための弾塑性による表現 といった機能を持つに至った。
現時点では、プログラム試験実行から、計算過程において顕著に発達したひび割れにより孤立するに至った小領域が支点を失って不安定となるケースに対する処理の工夫が必要であることが分かっており、その対応策を検討している。
並行して、コンクリートシアキーに対する弾性応力解析を予備的に行い、シアキー形状によって変化することが経験的に知られる破壊様式に対して、理論的な考察が得られた。
また、次年度以降の実施を想定している固有値解析に対して、解析手法の選択・組み立てに対する予備的検討を進めた。
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| 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
前年度と同様に、解析そのものにおいては当初想定外の成果が得られた一方で、対外発表は滞った。全体的には当初想定通りの進捗状況と判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
現時点で当初想定通りの進捗が得られており、以後の想定にも変更はないため、次年度も当初計画に従って研究を進めたい。前年度に続いて、プログラム開発自体に当初予定よりも重点を置いたため、解析本番としての大容量演算への具体的準備を次年度に先送りしている。実績概要の欄に記したプログラム対応を完了し次第、プログラム実用、すなわち解析本番に移行する見込みである。
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