土砂災害の高精度・高効率シミュレーションによる高精細バーチャリゼーション

2022 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 22H00507
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 寺田 賢二郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (40282678)
• 研究分担者: 小高 猛司 名城大学, 理工学部, 教授 (00252271) ; 中島 研吾 東京大学, 情報基盤センター, 教授 (20376528) ; 森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527) ; 野村 怜佳 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50900320) ; 飛彈野 壮真 東北大学, 工学研究科, 助教 (31020555)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31

研究の概要

高精度かつ効率的な土砂災害のシミュレーションを行い、水・空気混じり土（不飽和土）の固体の非弾性変形と土砂・空気混じり水（高密度・高粘性流体）の流動現象をシームレスに扱うモデルを構築するとともに、地盤構造物の大変形・崩壊／流動・堆積といったマルチステージ現象を追跡可能な、陰解法ＭＰＭに基づくシミュレーション手法を開発する。

学術的意義、期待される成果

不飽和土から高密度・高粘性流体までを統一的に表現できるモデルの構築と、安定的な陰解法アルゴリズムの構築により、長時間・実大規模の土砂災害を十分な解像度と現実的な計算時間でシミュレートできることは、地盤工学と計算工学の観点から意義深い。高精細なバーチャリゼーションは災害対策への寄与が期待でき、社会的な波及効果が大きい。