• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実施状況報告書

粒状体力学に立脚した新しい土質力学体系の構築と国際協力体制強化

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0071
研究機関筑波大学

研究代表者

松島 亘志  筑波大学, システム情報系, 教授 (60251625)

研究分担者 肥後 陽介  京都大学, 経営管理研究部, 教授 (10444449)
木戸 隆之祐  広島大学, 先進理工系科学研究科, 准教授 (40847365)
高野 大樹  熊本大学, 土木建築学科, 准教授 (80626218)
近藤 明彦  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (80755893)
大竹 雄  東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)
研究期間 (年度) 2021-10-07 – 2025-03-31
キーワードgranular materials / soil mechanics / visualization experiment / discrete element method / statistical mechanics
研究実績の概要

本研究プロジェクトは,フランスのグルノーブル・アルプ大学と日本の研究者が共同研究を行い,粒状体力学に立脚した新しい土質力学体系を構築するとともに,今後の国際協力体制の強化を行うことを目的としている.今年度は,以下のように活発な直接交流を行った.
(1) 研究代表者の松島が2023年8月21日から9月3日までグルノーブルに滞在し,Viggiani教授とセルベースの粒状体マイクロメカニックス構成モデルについての研究打ち合わせ,および粒子ベースの土質力学に関する書籍の内容についての打ち合わせを行った.また,2023年12にはViggiani教授を2週間受け入れた.
(2) 研究分担者の近藤が2023年3月21日から6月15日までグルノーブルに滞在し,Combe教授と共同で3SRの二次元せん断試験装置と作成した供試体を用いて載荷実験を実施した.その実験結果を踏まえ,応力発光材料を用いた供試体の改良を行い,高精度に較正が可能な供試体を作成した.さらに,改良した供試体を用いて較正試験及び既往の数値解析と比較可能な単調載荷試験を実施した.
(3) 研究分担者の木戸が2023年5月8日から2024年3月7日までグルノーブルに滞在し,Chareyre教授と共同研究を行った.具体的には,個別要素法を用いた不飽和粒状体のせん断特性・圧縮性,杭貫入時ならびに補強材引抜き時の粒子挙動,粒子-流体連成による内部浸食挙動に関する数値解析を行った.
(4) 研究分担者の肥後と指導学生がグルノーブル大学に滞在し,共同研究の打ち合わせを行った.また,研究分担者の高野が2023年10月から2024年2月まで,Lenoir博士を港湾空港技術研究所に招聘し,植生による地盤材料の補強メカニズムに関する研究について,共同研究を開始し,実験装置の構築,予備検討を行った.
・2024年4月3日に年度末オンライン報告会を実施し,研究代表者および分担者が今年度の成果の発表を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

・日本側の研究参加者のうち4名がフランスグルノーブル・アルプ大学に滞在して共同研究を行った.そのうち2名は3ヶ月以上の長期滞在を行った.また,2名の研究者を日本に受け入れた.
・年度末オンライン報告会では,それらの進捗状況の他,更なるコラボレーションのため,個々の研究者の最新の研究内容についても共有された.

今後の研究の推進方策

次年度は最終年度(2024年度)であり,これまでの共同研究を更に発展させると同時に,研究成果を積極的に発信していく予定である.特に,9月に関連する国際会議IS-Grenobleがグルノーブルで開催されることから,本プロジェクトの日本側研究者の多くが参加し,研究成果を発表する予定となっている.また,学生の交流も予定している.

次年度使用額が生じた理由

Covid-19感染症の関係で,参加研究者の長期滞在交流が2021年度,2022年度に実施できず,当初計画から後ろ倒しとなったが,2023年度は,日本から2名の研究者がグルノーブルに長期滞在し,逆にグルノーブル大学の研究者も1名,日本に3ヶ月程滞在した.今年度は,残りの渡航を実施予定である.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] グルノーブル・アルプ大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      グルノーブル・アルプ大学
  • [雑誌論文] Coupled effects of particle shape and inter-particle friction on quasi-static shear behavior of dry granular materials studied by 2D LS-DEM2024

    • 著者名/発表者名
      Jiang, H., Kawamoto, R., Matsushima, T.
    • 雑誌名

      Journal of Structural Engineering (JSCE)

      巻: 70A ページ: 141-154

    • DOI

      10.11532/structcivil.70A.141

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Calibration of railway ballast modeling using level set discrete element method2024

    • 著者名/発表者名
      Opu Chandra Debanath, Takashi Matsushima, Shuichi Adachi, and Masahiro Miwa
    • 雑誌名

      Proc. ICCES2023

      巻: 1 ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Calibration of railway ballast modeling using level set discrete element method2024

    • 著者名/発表者名
      Jiang, H., Debanath, O.C., Kawamoto, R., Matsushima, T., Adachi, S., Miwa, M.
    • 雑誌名

      Proc. ICCES2023

      巻: 1 ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A microscopic interpretation of hysteresis in the water retention curve of sand2024

    • 著者名/発表者名
      Higo Yosuke, Kido Ryunosuke
    • 雑誌名

      Geotechnique

      巻: - ページ: 1~9

    • DOI

      10.1680/jgeot.23.00084

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Exploring the use of focus stacking to evaluate the surface roughness of railway ballast grains2023

    • 著者名/発表者名
      Opu Chandra Debanath
    • 学会等名
      令和5年度地盤工学研究発表会
  • [学会発表] Cell-Based Microscopic Insights into Granular Systems: Combined Effects of Shape and Friction2023

    • 著者名/発表者名
      Haoran Jiang
    • 学会等名
      令和5年度地盤工学研究発表会
  • [学会発表] Grain-scale behavior of erosion/sedimentation process studied by DEM/CFD coupling simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Matsushima
    • 学会等名
      DEM9
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of Grain-Scale Erosion/Sedimentation Process using DEM/CFD Coupling Simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Matsushima
    • 学会等名
      IRN GeoMech workshop in hydomechanical instabilities
    • 国際学会
  • [学会発表] Progressive formation of concentrated seepage path in gap-graded sand due to suffusion and its influence on permeability change2023

    • 著者名/発表者名
      Ryunosuke Kido
    • 学会等名
      17th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (17ARC)
  • [学会発表] Pore-scale investigation on mud film formation during infiltration of bentonite slurry solution2023

    • 著者名/発表者名
      Ryunosuke Kido
    • 学会等名
      33rd ALERT Geomaterials Workshop
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi