| 研究課題/領域番号 |
22H01321
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
福山 英一 京都大学, 工学研究科, 教授 (60360369)
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| 研究分担者 |
大久保 蔵馬 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 契約研究員 (30897921)
山下 太 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (90374165)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| キーワード | 岩石摩擦 / 破壊伝播 / 大型岩石実験 |
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| 研究実績の概要 |
まず、FBGセンサーの性能を把握するために、インテロゲータのデモ機を借りて、さまざまな荷重を静的にかけることにより、FBGセンサーで測定される歪の値を歪ゲージの測定値と比較してその精度を調査した。その結果、歪分解能は実験上の要求を十分に満たすものであることがわかったが、時間分解能がやや不足することがわかった。インレロゲータの選択にあたっては、時間分解能が重要であることがわかった。また、実際に4m大型摩擦試験機の試料側面に光ファイバーを設置して歪測定を行い、データを取得した。ファイバーケーブルの取り回しが非常に繊細であることがわかり、比較的単純な設置形状の設置方法でないと、実用的な歪みは測定が難しいことが判明した。さらに、すべり面内の歪み変化を測定するために光ファイバーを用いたFBGセンサーの設置方法に関する検討を行った。設置方法の検討にあたって、センチメートルスケールの岩石試料に幅や深さの異なる複数の溝をあけ、それぞれの溝にFBGセンサーを設置するとともに、対象の位置にも歪ゲージを設置し、FBGセンサーの設置方法によって測定される歪の値がどのように変化するかを調べ、最適な設置方法を調査した。
さらに、これまでに得られている4m大型摩擦試験機で得られている歪データ及びAEデータを用いて、本震前の活動の詳細を調べ、前震の発生が、ゆっくりとした前駆的なすべりの先端で起こっており、その大きさはそのすべり速度と関係していそうであることがわかった。また、4m大型摩擦試験機で生じたスティックスリップイベントの震源特性をAEセンサの特性を校正し数値シミュレーション結果と比較することで、うまく推定することができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
ほぼ当初予定通りに進展している。
実験計画中には詳細が明確でなかったFBGセンサーの特性の把握ができ、その特性を十分生かした測定を行うように、実験計画を早い段階で修正できたことは、非常に有意義であった。次年度以降は、このFBGセンサーを用いてより現実的な測定を行うための準備ができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
FBGセンサーの特性が把握できたため、まず、大型岩石試料の側面に設置し、岩石摩擦実験を行いながら、側面に設置している歪ゲージのデータとの直接比較を行い、より実際的な環境下でのFBGセンサーを用いての歪み測定に関して検証を進めていく予定である。
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