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2015 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
研究実績の概要

昨年度までに実施した小型の模型実験の再現解析に加えて,砕石を用いた中規模な実験の再現解析を実施した.また,これらの解析結果を実験結果と比較することにより,個別要素法を用いた落石挙動解析に必要となる計算条件の整理を実施した.その結果,反発係数が一定の条件では,バネ定数は実際の材料に対応する値を用いなくても,ある程度大きな値に設定をすることで工学的に妥当な解を得られることが明らかとなった.また,初期姿勢を変化させることで,実験結果の到達分布を表現できることを確認した.なお,落石挙動のバラツキを表現するための初期姿勢の微小変化についても,変化させる幅は落石の到達分布に対してそれほど大きな影響を与えないことも明らかとなった.ただし,複雑な形状の落石の場合,初期の落石の向きが到達分布全体の傾向に影響を与えることを確認した.これは,実現象でも同様の効果があるものの考えられるため,実際の評価の際には留意すべき事項として挙げられる.さらに,実斜面を対象として個別要素法を用いて落石挙動を評価した結果を統計的に分析し,主要な計算条件(反発係数,形状,サイズ)の寄与率についても言及した.また,この中で,個別要素法を用いて確率論的に落石リスクを評価する枠組みについても提案している.これまでの成果により,落石自体の計算条件についてはある程度知見が蓄積で出来たが,解析次元が結果に与える影響については分析が十分ではない.今後重点的に研究を進める予定である.

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

入力条件の寄与率の評価や確率論的評価の枠組みは,当初予定していなかったものであり,計画以上に進んだ内容となっている.一方で,当初予定していた解析次元が結果に与える影響については十分に分析が十分でなく,全体としては概ね順調であるが,今後申請時の計画に沿うように修正しながら進める必要がある.

今後の研究の推進方策

解析次元が結果に与える影響について分析を進め,さらに,反発係数や摩擦係数の空間分布などの影響についても分析を進める.次年度が最終年度となるため,全ての成果に基づいて,落石挙動解析に必要となる計算条件を整理する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 個別要素法による落石の確率論的危険度評価2015

    • 著者名/発表者名
      森口周二,大竹雄 ,高瀬慎介,寺田賢二郎,小坂祐司,堀内克,沢田和秀,八嶋厚
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: Vol.10, No.4 ページ: 503-515

    • DOI

      http://doi.org/10.3208/jgs.10.503

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 一次元の個別要素法(地盤工学のための個別要素法)2015

    • 著者名/発表者名
      森口周二,前田健一,松島亘志,中田幸男,小山倫史
    • 雑誌名

      地盤工学会誌

      巻: Vol.63, No.5 ページ: 53-60

    • 査読あり
  • [学会発表] 土木学会東北支部技術研究発表会2016

    • 著者名/発表者名
      菅野蓮華,森口周二,高瀬慎介,寺田賢二郎
    • 学会等名
      土木学会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-08
  • [学会発表] 個別要素法による砕石落下実験の再現解析2015

    • 著者名/発表者名
      森口 周二,橘 一光,高瀬 慎介,寺田 賢二郎,松島亘志,中瀬 仁
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2015-06-08 – 2015-06-08

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公開日: 2017-01-06  

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