研究課題
ロックフィルダム、護岸、大型ケ-ソン基礎のマウンド、鉄道軌道のバラストなど構造物の大きさに比べて無視できない大粒径粒状体からなる構造物の静的および動的安定性に関連して、以下の工学的に未解決な問題を解明している。すなわち(1)粒径が1mを越えるような粗い粒状体など通常の三軸圧縮試験や平面ひずみ圧縮試験から求められない材料の変形・強度特性の推定法、(2)せん断層の厚さが非常に大きく、その発達が剛な境界に干渉され、破壊モードが変化するような粒状体構造の安定性の定量的評価方法、(3)連続体とは異なる挙動をする地表に近い粒状体の安定性の評価などである。(2)、(3)の問題は、従来の連続体力学で扱える範囲を超える。これまでに独自の粒状体構造内部の可視化実験手法Laser-Aided Tomography(LAT)や個別要素法(DEM)などの数値計算手法を用いて、従来、観測や解析の困難であった変形の局所化およびその後の破壊の進展過程について粒子間相互作用にも踏み込んだ検討を行った。この結果、破壊にいたるまでに粒状材料に加えられるエネルギーを評価する上で重要なパラメーターがどのようなものか、またどのように計測されるべきかについて重要な知見を得た。次年度はこれらの知見をピーク強度を超えた粒状体構造の塑性変形解析に反映させ、上記の個別の課題についてさらに検討卯をすすめ、得られた成果を報告書に取りまとめる。
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