| 研究課題/領域番号 |
09651029
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
水田 義明 山口大学, 工学部, 教授 (20107733)
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| 研究分担者 |
大西 康智 山口大学, 工学部, 助手 (00274184)
石田 毅 山口大学, 地域共同研究開発センター, 助教授 (10232307)
栗山 憲 山口大学, 工学部, 教授 (10116717)
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| キーワード | 境界要素法 / TIME INTEGRAL法 / 非定常熱伝導 / フラクチャー / 解析的積分 / 数値積分 / 初期温度分布 |
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| 研究概要 |
前年度までの研究において、3次元非定常熱伝導解析のための境界要素法を用いた直接法解析コードを開発した。また、解析システムに間違いのないことを確かめるために、球かを有する無限媒体をモデルとして、実際にこの解析コードを用いて数値解析を行うとともにこの問題に対する厳密解を求め、数値解と厳密解とを比較した。その結果、著者らが開発した数値解析システムによれば、精度の高い解が得られることがわかった。
しかし、実際問題への適用に当たっては、水圧破砕によって岩盤内の地下深いところに造成された人工亀裂を取り扱う場合など、厚みのないフラクチャーをモデル化する必要がある。
そこで、本年度の研究においては、フラクチャーを取り扱う問題に対して数値解析を行った。
ただし、フラクチャー問題を簡単にし、かつ解析結果の解釈を容易にするために、円盤状フラクチャーを有する岩盤(無限媒体)を対象とした。
また、解析手法としてはTIME INTEGRAL法を用い、モデル化においては岩盤初期温度分布を深さ(標高)に対して線形とした。このようなモデルに対してTIME INTERGRAL法を用いれば体積積分は必要がないこと、初期温度分布が線形に変化する場合でも、これを一定とする場合と同様に扱えることなどがわかった。
また、初期温度分布の違いがフラック周辺の温度分布の経時変化に顕著な影響を及ぼすことがわかった。すなわち、初期温度が深さに関係なく一定のモデルでは、クラックから一定距離離れた点を通るz方向(鉛直)の温度分布がある一定時間経過しても初期温度分布と同じである場合でも、初期温度分布が深さに対して変化するモデルではクラック面の上下で温度勾配が異なる。
その原因はクラック近傍では亀裂内に向けて強く熱が移動するためである。
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