| 研究課題/領域番号 |
19K12393
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| 研究機関 | 沖縄工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
比嘉 吉一 沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (20335368)
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| 研究分担者 |
井山 裕文 熊本高等専門学校, 生産システム工学系MIグループ, 教授 (40300660)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 不発弾 / 海中爆破処理 / 数値シミュレーション / 可視化 / 環境負荷低減化 / 離散化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，不発弾海中爆破処理における影響評価を実験力学ならびに計算力学的視点により明らかにすることで，不発弾海中爆破処理海域へ及ぼす環境への影響を低減化する処理技術の提案を通して当該問題への貢献を行うものである．具体的には，海中における不発弾爆破処理条件となる①処理炸薬量，②周辺海域／海底地形の違いが，一次飛散物および水中衝撃波伝ぱ挙動に及ぼす影響について，スケールモデルによる可視化実験ならびに種々の影響因子を導入した 計算機実験により明らかにすることを目的としている．
研究計画の３年目では，初年度および２年目に構築した簡易版海中爆発問題シミュレーターを利用することで，１）不発弾炸薬量，２）処理海底の水深および３）海底土壌の違いが海中における不発弾爆発現象に及ぼす影響について詳細な検討を行った．特に，２）処理海底の水深に関連する静水圧依存の不発弾爆発現象について，処理水深を６，１０および２０ｍとした場合について数値実験を実施し，処理水深が深いことで一次飛散物の飛散距離が抑制されることを確認した．さらに，数値シミュレーションモデル離散化精度についても詳細な検討を実施することで，海底土壌，不発弾炸薬および弾殻ケースの離散化を変化させることで，より広範な計算領域に対する数値実験を実施することができた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
新型コロナウィルス感染症拡大防止の観点から，出勤および移動・行動制限が行われたものの，計算力学的視点をベースにした数値シミュレーションモデルの作成および計算機実験については，対面をともなわない性質かつ遠隔リモートでの実施が可能であったことから，概ねプロジェクトの実施状況について高評価を行っている．
一方で，熊本大学に設置の爆発実験設備を利用した可視化実験については，設置大学法人による入構制限や，実験に必要な人員の配置が困難であったことだけでなく，沖縄県からの出張にかかる移動・行動制限などが大きく関与したことで，研究初年度に設計製作した実験水槽の持ち込み，海底土壌の採取および環境負荷低減化手法に関する可視化実験への導入など，物理的な制約条件が極めて多かったため，可視化実験の実施には至らなかった．
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| 今後の研究の推進方策 |
専用実験設備での可視化実験については，本研究で設計製作を行った実験水槽を熊本大学既設の爆発実験設備へ導入することで，同大学既設の高速度カメラを利用した静水圧依存の海中衝撃波伝ぱ挙動の可視化実験を実施する．合わせて，沖縄県の海底土壌を導入することにより作成される海中爆破挙動スケーリングモデルによる可視化実験を実施することで，１）静水圧に依存した衝撃波伝ぱ挙動，２）海中土壌の飛散状況の可視化実験および３）海中衝撃波伝ぱ距離および一次飛散物抑制効果を目指した海中爆破処理施工方法を検証する実験を実施する．これらのデータ整理により，数値シミュレーションモデルの精緻化，計算機実験へのフィードバックを行う．計算機実験においては，ひきつづき避難半径の積極的な縮小化と環境影響評価に資するデータを取得する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルス感染症拡大にともなう社会生活および行動の制限により，年度内で予定していた国内外での学会出張および情報収集のための出張を全て取りやめることになった．
このような事由により，旅費の支出が大きく減ずる結果となっている．一方で，この間の研究の進捗報告等について，研究分担者と のミーティングにオンライン会議システムを援用することによって問題なく実施することができている．
次年度へ延長かつ繰り越した助成金は，大規模計算機システムへの使用料として充当することで，今後の研究進捗に大いに寄与するものと考えている．
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