研究課題
本研究は、理学の分野で地球科学への応用として試みられてきたフラクタル幾何学の破壊現象への応用と工学の分野で地熱開発への応用を目指し整備されてきた岩石破壊力学を融合させ、新しい岩盤の破壊現象を取り扱う学問分野の基礎せ構築することを目的とする。研究課題ごとに本年度の研究実績の概要を以下にまとめる。(1)フラクタル幾何学と地下き裂群の三次元モデルとその画像化本年度は、地下き詳群の三次元モデル化を目指し、初めに、二次元平面上にフラクタル分布に従うき裂を分布させる手法を開発した。次に、この手法を三次元へと拡張し、寸法がフラクタル分布に従う円盤き裂を三次元空間に分布させフラクタル特性を調ベた。これにより三次元フラクタル分布と分布空間を横切る二次元平面上に観察されるき裂群の二次元フラクタル分布の関係を明らかにし、さらに、地熱貯留層のモデル化へ適用し、き裂群を介しての熱抽出性能評価を行なった。(2)岩石の引張軟化則とフラクタル破壊モデル(3)AE計測によるフラクタル破壊モデルの検証これらの研究課的については互いに密接に関連しているため合わせて研究を実施した。岩石の引張軟化則のフラクタル破壊モデルの構築を目指して、破壊モデルとして平面格子モデルを用いて岩石の破壊挙動シミュレーションを行なった。岩石の破壊試験におけるAE放出挙動とシュミレーション結果を比較することにより、平面格子モデルによって岩石の破壊挙動を模擬できることを示し、負荷の増加に伴う岩石中の損傷過程を調べた。
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