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岩石破壊力学における新展開のための破壊靱性試験イノベーション

研究課題

研究課題/領域番号 25630416
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 地球・資源システム工学
研究機関熊本大学

研究代表者

尾原 祐三  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50135315)

研究分担者 石井 建樹  木更津工業高等専門学校, 准教授 (60400280)
研究協力者 片岡 みなみ  
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード岩石破壊力学 / 破壊靱性試験 / マイクロ岩石供試体 / 微視的破壊靱性 / 巨視的破壊靱性 / 有限被膜法 / 岩盤破壊力学 / マイクロ岩石試験片
研究成果の概要

岩石を構成している岩石マトリックス、鉱物粒子、鉱物粒子境界の破壊靭性を評価するための試験法を開発した、その方法を用い、花崗岩中の長石および石英内に作製した10×10×50マイクロメートルの微小供試体の微視的な破壊靱性および変形特性を評価した。この結果、微視的破壊靱性は、通常の花崗岩供試体から得られる巨視的破壊靱性に比較して小さいこと、ばらつきが大きいことなどが明らかとなった。さらに、得られた値を用いて有限要素被膜法により巨視的破壊靱性試験における破壊進展数値シミュレーションを実施した。この結果、実験による破壊形状と解析結果はよい一致を示し、解析方法の妥当性が明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] A new testing method to estimate microscopic fracture toughness of rock2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kataoka, T. Ito, K. Takashima, Y. Obara
    • 雑誌名

      Proceedings of ROCKMEC’2014-XIth Regional Rock Mechanics Symposium

      巻: 1 ページ: 91-96

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of Dynamic Fracture Toughness of Rocks using Straight Notched Disk Bending (SNDB) Specimen2014

    • 著者名/発表者名
      S.H Cho, H.M Kang, M.S Kim, H. Eustache, M.Kataoka, Y.Obara, K.Xia
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an ISRM Suggested Method for Determining Mode I Static Fracture Toughness2014

    • 著者名/発表者名
      M.D. Kuruppu, Y. Obara, M.R. Ayatollahi, K.P. Chong, T. Funatsu
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Loading Rate on Fracture Toughness of Rock by Semi-Circular Bend (SCB) Test2014

    • 著者名/発表者名
      Minami Kataoka, Hyeong-Min Kang, Sang-Ho Cho,Yuzo Obara
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A method for Measurement of rock stress change - Cross-sectional borehole deformation method -2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Obara, T. Yoshinaga, M. Kataoka, T. Yokoyama
    • 雑誌名

      International Journal of the JCRM

      巻: 10 ページ: 5-10

    • NAID

      130004709082

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of Fracture Toughness of Anisotropic Rocks by Semi-Circular Bend (SCB) Tests Under Water Vapor Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kataoka, Y. Obara, M. Kuruppu
    • 雑誌名

      Rock Mech Rock Eng

      巻: 47 号: 4 ページ: 267-274

    • DOI

      10.1007/s00603-014-0665-y

    • NAID

      120006600481

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SCB試験による水蒸気圧下での種類の異なる岩石の破壊靭性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      片岡みなみ,尾原祐三
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ

      巻: 129 ページ: 425-432

    • NAID

      10031182240

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of water vapor pressure in surrounding environment on strength and fracture toughness of rocks2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kataoka , Y. Obara , H.S. Jeong
    • 雑誌名

      Proceedings of EUROCK 2013

      巻: 1 ページ: 278-292

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 岩石の微視的破壊靱性評価の試み

    • 著者名/発表者名
      片岡みなみ・伊東孝史・山室賢輝・高島和希・尾原祐三
    • 学会等名
      資源・素材学会 九州支部 (例会講演会)
    • 発表場所
      熊本大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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