2005 Fiscal Year Annual Research Report
硬岩の長期劣化予測を目的とした微視情報も算出可能な連続体理論の構築とその検証
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16560408
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
奥井 義昭 埼玉大学, 工学部, 助教授 (40214051)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小田 匡寛 埼玉大学, 工学部, 教授 (90008855)
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| Keywords | 硬岩 / クリープ / 応力腐食 / マイクロメカニクス / ファブリックテンソル / 弾性波速度 |
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| Research Abstract |
解析モデルの構築においては,岩石をクラックを含む脆性材料とモデル化し,クラックの配向によって複数のクラック・セットに関するクラック進展条件と,あるクラック長・クラック密度における巨視的な応力-ひずみ関係を用いた連続体モデルを構築した.さらにこの連続体理論を有限要素法で離散化した解析コードを開発し,パラメットリック・スタディを行った.この解析手法では,クリープ破壊時間や非弾性ひずみ等の巨視的挙動のみならず,マイクロクラックの配向ごとのクラック・セットの平均クラック長等の微視的情報も算定でき,解析結果からファブリックテンソルが計算可能となる.
クリープ試験については大島花崗岩と稲田花崗岩について常温3軸圧縮応力下でのクリープ試験を実施し,破壊時間と作用軸応力および拘束圧の関係を実験的に求めた.さらに,クラック密度および配向を表すファブリックテンソルを弾性波試験結果から推定する手法を別途開発した.開発過程においては,レプリカ法によって,クッラク長・配向などを画像解析の手法を用いてもとめ,それと弾性波試験結果を比較することで,弾性波試験結果から直接ファブリックテンソルを求める手法の精緻化と精度の確認を行っている.
提案する解析手法の解析結果とクリープ試験結果とを比較し,解析モデルの検証を行った.巨視的な挙動については,破壊時間の拘束圧依存性等が提案する解析手法によって再現できることを確認した.さらに,クラック密度等の微視的情報についても,提案する解析手法により推定が可能であることを示した.最後に本解析手法を用いて,地下空洞周辺の長期劣化予測を行った.
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Research Products
(1 results)
