| 研究課題/領域番号 |
19H01094
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
寺田 賢二郎 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
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| 研究分担者 |
高瀬 慎介 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00748808)
森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)
金子 賢治 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (30333834)
野村 怜佳 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50900320)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 土砂流動 / 土質構成則 / 固液遷移挙動 / MPM / 数値シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
昨年度のコロナ禍による研究遂行の遅れの影響もあり、フェーズCにおける「(h) 実際の土砂災害を対象とした再現計算による性能検証」のための数値解析は取りやめ、「(f) 支える機能と流れる性能を表現するためのパラメータ同定およびキャリブレーション」と「(g) 固体から流体への遷移挙動の再現解析による開発したシミュレーション手法の妥当性確認」を実施すべく実験と計算プログラムを完成させる作業に注力した。まず、第2 四半期に「(e) 大型水槽を用いた地盤の固体から流体への遷移挙動の模型実験」に取りかかった。八戸工業大学で実験装置の設計や地盤模型の作成・設置など、実験・計測に関する作業を行い、東北大学にて行う数値解析の検証用データとして取得することができた。ただし、データ取得が年度末までかかったため、実験データに照らした数値計算には至らず、並行して文献調査により入手可能なデータを用いてフェーズA で開発した計算ツールのパラメータ同定とキャリブレーションを行った。したがって、当該年度内に研究フェーズC「物性同定とシミュレーション手法の妥当性確認と実例の再現計算」のすべてを実施することは出来なかったが、当初目的にしていた手法開発と精度検証は概ね完了した。特に、課題として掲げていた空間メッシュに導入する基底関数と物質粒子の移流に起因する不安定性の解消と、物体境界が明確に定義されないことによる境界条件の近似精度の劣化を抑えることが可能な、「拡張B-Splineを用いた新手法（Extended-B-spline MPM）」を提案することができた。合わせて、完全陰解法は、期待していたより遙かに計算が不安定で地盤が大きく変形するところまでを追跡できないことが判明したため、Fractional Step法を適用して流体部分の解析で中間時間での圧力のみを陰的に解く半陰解法を採用した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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