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2014 年度 実施状況報告書

落石挙動予測解析の妥当性を保証する計算条件の明示

研究課題

研究課題/領域番号 26820189
研究機関東北大学

研究代表者

森口 周二  東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード落石 / 個別要素法 / 数値解析
研究実績の概要

これまでに得られていた木製の落石模型実験を発展させ,落石形状がより複雑な条件で実験データを蓄積した.また,その蓄積された実験データを対象として,個別要素法による再現解析を実施した.解析の中では,落石形状の表現精度を様々に変化させ,形状表現精度が解析結果に及ぼす影響を詳細に調べた.実験結果と解析結果の差を定量化するための手法に関する検討を行い,その結果に基づいて定量化された実験結果と解析結果の差を分析することにより,要素サイズ比と要素重合比という指標を定義し,これらの2つの指標で表現した空間内に置いて,工学的に必要とされる解析条件を議論できる可能性を示した.現段階では,小規模な木製の模型実験との比較という限定された条件であるため,解析結果の信頼性を完全に満足する指標のレベルまでは達していないものの,今後の検証を通じて,実務レベルで使用可能な指標となる可能性がある.また,形状精度に関する2つの指標で作られる空間上での評価の有効性をより詳細に調べるために,新たに,複雑形状を有する砕石を用いた模型実験の再現解析も進めている.この模型実験は,これまでに対象としてきた実験と比べて規模が大きく,砕石を用いているため,より現実の落石に近い条件となる.この解析の終了後に,形状表現精度が解析結果に及ぼす影響を分析する予定である.この他に,次年度から予定している解析次元が及ぼす影響に関する準備のための解析を実施し,データを蓄積した.

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

本年度は,落石模型実験の更なるデータ蓄積とその再現解析の実施,実験結果と解析結果の差の定量化のためのパラメータの検討,形状表現精度を表現するための指標の検討,解析次元が結果に与える影響を論じるための事前準備を目的として研究を進めた.申請書に記載した内容どおりに研究が進行しており,一部の成果は学術論文として公開している.

今後の研究の推進方策

基本的には,申請書に記載した内容に沿って進めるが,必要に応じて新たに解析対象を追加しながら研究を進める.例えば,現状では,提案した形状表現精度に関する指標の有効性を検証するために,新たに複雑形状を有する砕石を用いた模型実験の再現解析を進めている.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 個別要素法を用いた落石シミュレーションにおける形状精度と解析精度の定量的関連付け2015

    • 著者名/発表者名
      橘一光, 森口周二, 寺田賢二郎, 高瀬慎介, 京谷孝史, 加藤準治
    • 雑誌名

      土木学会論文集 A2(応用力学)

      巻: 70 ページ: 519-530

    • DOI

      10.2208/jscejam.70.I_519

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on a shape effect in rockfall simulation using DEM2014

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, I. Tachibana, K. Terada, S. Takase, T. Kyoya, J. Kato, S. Sawada, A. Yashima
    • 雑誌名

      Geomechanics from Micro to Macro

      巻: 1 ページ: 213-218

    • DOI

      10.1201/b17395-37

    • 査読あり
  • [学会発表] A relation between calculation error and modelling resolution of DEM2014

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, I. Tachibana, K. Terada, S. Takase, T. Kyoya, J. Kato
    • 学会等名
      11th. World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-23
  • [学会発表] 球要素DEMを用いた落石挙動予測におけるモデル化誤差2014

    • 著者名/発表者名
      森口 周二,橘 一光,寺田 賢二郎,高瀬 慎介,京谷孝史,加藤 準治
    • 学会等名
      第19回計算工学講演会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2014-06-13

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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