2019 Fiscal Year Annual Research Report
Deepen and expand a multi-scale and -physics tsunami disaster simulation
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17H02061
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
浅井 光輝 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90411230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯部 大吾郎 筑波大学, システム情報系, 教授 (00262121)
笠間 清伸 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (10315111)
伊津野 和行 立命館大学, 理工学部, 教授 (90168328)
馬場 俊孝 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (90359191)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 粒子法 / 津波 / 構造物被害 / 流体構造連成解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今後の巨大地震津波に備え，様々な防災・減災対策が検討・整備されている．津波防災の検討に数値解析を積極的に活用するには，最低でも30分間程度の津波遡上現象を広範囲に解析しなければならない．本研究では，上記の広範囲の解析と同時に，橋梁・防波堤などの重要インフラ構造物の損傷・崩壊予測まで行うことを目的し，十分な空間解像度(10～20cm程度)で，かつ地盤,構造と流体の連成挙動の3次元解析を実施可能な多階層マルチスケール・マルチフィジックス津波被害予測シミュレータをシンカ(進化・深化)させた．
進化①(津波解析用のシナリオ設定の高精度化)：信頼性のある津波伝搬解析を実施するためには,津波の初期条件を与える断層すべりモデル・地殻変動の予測の精度が一番重要である．そこで研究協力者のJAMSTEC・堀高嶺が開発している地震サイクル解析で推定した地殻変動量を使い，そのままグローバルな津波解析へとシームレスに繋ぐためのツールを開発した．
進化②(粒子法の高速化・GPGPU化)：進化①でグローバルな津波解析結果を基に，粒子法でローカルな津波遡上現象を粒子法で解くのが，マルチケール津波解析手法である．省メモリ化・計算コストの低減を図った完全陽解法化した粒子法を新たに開発した．これにより，GPU計算機が利用できるようになり，大型計算機と同等の計算が安価なGPU計算機で実施できるようになった．
深化(木造家屋等の瓦礫解析機能の追加):多段階マルチスケール解析の最終段階では，津波流体力に伴う構造物，地盤の崩壊現象のマルチフィジックス解析する．このためにSPH法(流体)とDEM(地盤)の2つの粒子法を組み合わせた流体地盤連成解析ツールと，ASI-Gauss法による都市全体の木造家屋の崩壊解析技術を開発した．
以上，マルチスケール・フィジックス津波解析の真価を発揮させるための準備が整った．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
