2021 Fiscal Year Research-status Report
International collaboration to establish new framework of soil mechanics enhanced by granular mechanics
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21KK0071
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
松島 亘志 筑波大学, システム情報系, 教授 (60251625)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
肥後 陽介 京都大学, 経営管理研究部, 教授 (10444449)
木戸 隆之祐 京都大学, 工学研究科, 助教 (40847365)
高野 大樹 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (80626218)
近藤 明彦 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (80755893)
大竹 雄 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90598822)
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| Project Period (FY) |
2021-10-07 – 2025-03-31
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| Keywords | granular materials / soil mechanics / visualization experiment / Discrete Element Method / Statistical mechanics / unsaturated soil |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，10月に採択が決まってから，以下の共同研究活動を行った．
(1)2021年11月2日に日本側の研究参加者とフランスグルノーブル・アルプス大学の研究参加者によるオンラインキックオフミーティングを行い，本研究の目標と進め方にについての議論を行った．その後，具体的な共同研究テーマについて担当者がメールによる打ち合わせを行った．また，2022年3月30日には，再度第２回オンライン会議を行い，今年度の研究成果の報告および更なる共同研究の具体化に向けた研究紹介と打ち合わせを行った．
(2)不飽和砂のマイクロメカニクス研究に関しては，砂の三軸圧縮試験にX線マイクロCT装置を適用した実験を行った．その結果，超緩詰め飽和砂がせん断帯を伴わずに破壊するdiffuse failure modeを観察したほか，不飽和砂内部の空気－水接触面の曲率変化を定量化しサクションが軸差応力に与える影響を考察した．
(3)粒状体の応力場に着目した検討では，フランス3SR研究所が所有する二軸載荷装置を用いた粒状体の応力場の可視化実験を想定し，撮影条件を考慮した実験条件設定や応力発光材料を塗布したプロトタイプ供試体での載荷実験といった予備検討を実施した．
(4)粒子形状の違いが力学特性に与える影響についての検討では，3Dプリンタで人工的に形状の異なる粒子を作製し，X線CT装置内で三軸圧縮試験を行い，画像解析を通じて力学特性に与える影響を検討した．
(5)粒状体のマイクロメカニックス構成モデル開発に関しては，粒子間接触力の方向分布の発展モデルとして4-cellアナロジーモデルを開発し，その基本応答の検証を行った．
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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
・日本側の研究参加者とフランスグルノーブル・アルプス大学の研究参加者による２回のオンライン会議を通して，具体的で実現可能ないくつかの共同研究プロジェクトが提案され，その実施準備が順調に進展している．
・今年度以降，研究者の相互訪問・滞在を実施していく予定であるが，その具体的な準備も進んでいる．ただし，COVID-19感染症の動向については，引き続き注視し，場合によっては滞在計画を見直す必要が出てくる可能性もある．
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| Strategy for Future Research Activity |
・年に２回程度のオンライン会議を実施し，個々のプロジェクトの進展状況を共有し，参加者で議論を行う．また，全体の方向性と実施計画の確認を行う．
・毎年９月末にフランスのAussoisで行われるALERT Geomaterials会議等を利用して，対面での議論の機会を設け，プロジェクトの推進を促す．
・共著の論文や国際会議による発表を推進する．
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| Causes of Carryover |
COVID-19の影響により，直接交流などが実施できなかったため．
状況が改善されれば，今年度は旅費等に使用する計画である．
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