2004 Fiscal Year Annual Research Report
粒状材料のせん断帯生成に関する非接触画像診断・メッシュレス分岐解析システム
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14360144
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| Research Institution | OKAYAMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
村上 章 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (80157742)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村山 八洲雄 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (20346414)
西村 伸一 岡山大学, 保健環境センター, 助教授 (30198501)
西山 竜朗 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (30294440)
阪口 秀 (独)海洋研究開発機構, 固体地球統合フロンティア研究システム, グループリーダ (10235145)
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| Keywords | 粒状体 / メッシュレス法 / せん断帯 / せん断試験 / 局所化 |
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| Research Abstract |
本年度は、導入した「非接触型変位測定システム」と「平面歪試験装置」により、飽和砂供試体に関する平面ひずみ試験結果画像を解析した。解析のツールとして、PIV (Particle Image Velocimetry)を採用している。実施した室内試験は、平面ひずみ条件下でのせん断過程において砂供試体に発生する局所変形とその進展を追跡しながら、その変形メカニズムを把握することを目的とした。具体的には、PIV解析結果を変換し、供試体内のひずみ、渦度といった局所変形量を可視化し、その進展に着目することに重点を置く。局所変形を可視化することで、局所変形の発生領域を明確にし、各局所変形量の相互比較を容易なものとする。得られた結果から、載荷初期においてひずみの網目構造が形成され、ひずみの発達する方向は、最大主応力方向と最小主応力方向とに発達するものに分類できること、網目構造が座屈することにより主せん断帯が発生し、網目構造の座屈には渦運動が関与すること、供試体の側方への膨張に伴い、渦度が一箇所に集中し、主せん断帯の形成へとつながることを示した。以上の内容は、農業土木学会論文集にて報告した。
一方、このような飽和土の挙動を数値解析するために、水〜土連成問題を有限変形場でメッシュレス法により離散化して、プログラムの精度を検証したのち、土の要素試験や盛土基礎地盤の数値解析を実施した。解析結果は本年度において日本機械学会論文集で報告するとともに、来年度のSoils and Foundations(地盤工学会論文報告集)や国際地盤工学会議論文集に掲載を予定している。
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