International collaboration to establish new framework of soil mechanics enhanced by granular mechanics

国际合作建立颗粒力学增强的土力学新框架

• 批准号: 21KK0071
• 负责人: 松島 亘志
• 金额: $ 11.98万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-10-07 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21KK0071/
• 关键词: granular materials; soil mechanics; visualization experiment; discrete element method; statistical mechanics; Discrete Element Method; Statistical mechanics; unsaturated soil

今年度は，以下のように活発な直接交流を行った．(1) 研究代表者の松島が2022年9月19日から10月1日までグルノーブルに滞在し，セルベースの粒状体マイクロメカニックス構成モデルについての研究打ち合わせを行った．(2) 研究分担者の肥後，木戸が2022年11月2日から４日までグルノーブルに滞在し，不飽和砂のマイクロメカニクスについての研究打ち合わせを行った．(3) 研究分担者の近藤が2023年3月21日より6月15日までの予定で，グルノーブルに滞在し，粒状体中の応力可視化実験についての共同研究を行っている．また，2023年3月29日に年度末オンライン報告会を実施し，研究参加者間の情報交換を行った．一方，以下のような研究を実施し，その成果発表を行った．(1) セルベースの粒状体マイクロメカニックス構成モデルの２軸圧縮試験応答(定圧および定体積条件)について個別要素法解析や実験との比較を行い，その妥当性を検証した．(2) 土粒子構造を規則充填構造でモデル化し，間隙スケールの保水メカニズムに基づいて水分特性曲線（以下SWCC）を推定する理論的モデルを構築した．(3) 応力発光材を用いて２次元粒状体のforce chainを可視化する手法についての検討を行った．(4)異なるアスペクト比および表面粗さを持つ粒子を3Dプリンターを用いて系統的に作成し，それらを用いた粒状体のせん断試験をx線CTによって可視化し，粒子形状がせん断特性に及ぼす影響についての粒子スケールの検討を行った．(5) 動力学的機械学習による土粒子の時間発展モデルを構築した．

今年，我们进行了热烈的直接互动，如下所示。 （1）研究代表Matsushima于2022年9月19日至10月1日留在Grunoble，并在细胞基础粒状微瘤组成模型上举行了研究会议。 （2）Higo，一项研究份额和基多（Kido）于2022年11月2日至4日在Grunoble中留在Grunoble，并就不饱和的Sand Microme Kanics进行了研究。 （3）研究人员Kondo定于2023年3月21日至2023年6月15日，并留在格勒诺布尔（Grenoble），并对颗粒体的压力可视化实验进行了联合研究。此外，2023年3月29日举行了在财政年度结束时举行的在线报告会议，研究参与者之间交换了信息。另一方面，进行了以下研究，并宣布了结果。 （1）执行了细胞基体颗粒体颗粒构型模型的两个轴压缩测试响应（恒定压力和恒定堆积条件），并通过将其与单个元素法律分析和实验进行比较来验证其有效性。 （2）理论模型以常规填充结构进行建模，并建立了一个理论模型，以根据间隙的水填充机制估算水分特性曲线（SWCC）。 （3）使用应力的材料检查了两维颗粒力链的可视化方法。 （4）使用3D打印机系统地创建具有不同纵横比和表面粗糙度的颗粒，使用它们的颗粒掩体测试可见X -Ray CT，并且粒子形状对清洁特征有影响。 （5）建立了通过动态机器学习的时间开发的泥土粒子模型。

项目成果

Introduction of density distribution in soil-water characteristic curve model with regular packing structure

规则堆积结构土水特征曲线模型中密度分布的介绍

• DOI: 10.3208/jgs.18.17
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Geotechnical Journal
• 作者: ESHIRO Shizuka;HIGO Yosuke
• 通讯作者: HIGO Yosuke

Post Liquefaction Behavior: as a Complex Grain-Water Interaction

液化后行为：复杂的粮水相互作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 富澤 幸久;吉田 郁政;大竹 雄;Takashi Matsushima
• 通讯作者: Takashi Matsushima

Accuracy Evaluation of landslide simulation using depth-integrated particle method

深度积分粒子法滑坡模拟精度评价

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. 6th International Conference on Advances in Civil Engineering (ICACE-2022)
• 作者: Chowdhury;F.H.;Matsushima;T.
• 通讯作者: T.

RHEOLOGICAL AND MICROSTRUCTURAL CHARACTERISTICS IN GRANULAR SHEAR FLOW OF 2D ELLIPTICAL PARTICLES

二维椭圆颗粒粒状剪切流的流变和微观结构特征

• DOI: 10.2208/jscejam.77.2_i_297
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics (AM))
• 作者: JIANG Xiaoyu;MATSUSHIMA Takashi
• 通讯作者: MATSUSHIMA Takashi

Estimation of trend and random components of conditional random field using Gaussian process regression

• DOI: 10.1016/j.compgeo.2021.104179
• 发表时间: 2021-08
• 期刊: Computers and Geotechnics
• 影响因子: 5.3
• 作者: I. Yoshida;Y. Tomizawa;Y. Otake