2019 Fiscal Year Annual Research Report
An example of Specific V&V for slope disaster simulations
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18H01672
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
森口 周二 東北大学, 災害科学国際研究所, 准教授 (20447527)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高瀬 慎介 八戸工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00748808)
寺田 賢二郎 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (40282678)
大竹 雄 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90598822)
橘 一光 福島工業高等専門学校, 都市システム工学科, 助教 (20839295)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 斜面災害 / V&V / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，特に個別要素法による土砂流動シミュレーションのV&Vの材料となるの基礎データの蓄積やベンチマーク問題のための模型実験およびその解析を進めた．
基礎データの蓄積については，単純形状の斜面を対象に，個別要素法の入力パラメータ（バネ定数，反発係数，要素間摩擦角，底面摩擦角）を変化させて流動シミュレーションを実施し，その結果に基づいて数値解析の代理モデルを作成するとともに，それを用いたモンテカルロシミュレーションを実施して，各パラメータが結果に与える影響（寄与度）を定量化した．この分析では，土砂の最終的な堆積状況を対象とし，土砂の大部分が堆積している長さ（堆積長さ）と先端到達位置に関して，それぞれ各パラメータの寄与度を定量化した．その結果，堆積長さについては底面摩擦角が非常に高い寄与度を有し，先端到達距離については，底面摩擦角と反発係数が支配的なパラメータとなることが明らかとなった．この成果により，寄与度の高いパラメータの特定が可能となっただけでなく，寄与度の低いパラメータについては厳密なパラメータ決定を行う必要がないことも明らかとなり，その双方の意味で工学的に重要な知見が蓄積された．
ベンチマーク問題用の模型実験については，3Dプリンタで作成した人工粒子を用いて安息角を対象とした実験を行い，その再現解析も実施している．対象とした問題は，初期の粒子配置などによって結果にバラツキが発生するものであり，そのバラツキを含めて実験結果と解析結果を比較するために重要となる点について分析した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画の中で設定した研究項目のうち，ベンチマーク問題の整備と解析に影響を与える因子の影響度の定量化については十分な情報が蓄積されている状況である．この状況は，当初の研究計画に沿うものであり，順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，当初の研究計画の中で最終年度の研究項目として設定した最低限必要となる計算条件の整理とV&Vの資料作成を経て，計画通り研究が達成される見通しである．
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