Stress state in accretionary prisms from the real-scale numerical sand-box experiment

真实规模数值沙箱实验中增生棱柱的应力状态

• 批准号: 18K03815
• 负责人: 古市 幹人
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03815/
• 关键词: 付加体; 岩石3軸圧縮実験; DEM; HPC; 堆積層; 砂箱実験; 沈み込み帯; 大規模計算; 大規模シミュレーション; 応力鎖

本課題は付加体形成を模擬した粒状体層の3次元シミュレーションを実施するものである。シミュレーション手法としては個別要素法（DEM）を用いており、大規模粒子計算が特徴である。本年度は、前年度に開発した実際の岩石破壊実験と等価な力学特性を持つ粒子間モデルを用いて付加体形成を再現する数値岩石箱シミュレーションの開発に成功した。具体的には、長さ100㎞、深さ2㎞、幅を10要素とした地質学的なスケールでの薄い粒状体層を準備し、幅方向に周期境界条件を課して長さ方向への短縮実験を実施した。その結果、順次断層形成される付加体に特徴的な構造が再現することに成功した。従来の数値砂箱実験とは異なる表層角，表層亀裂，断層の分岐が再現されるため、それらの粘着力モデル依存性を議論することが可能となった。また断層形成プロセスにおける粒状性の役割として，断層厚みが、物理的な長さよりも個別要素の数に依存することが再現された。このような知見は実験室スケールの現象ではすでに確認されているが、地質学的なスケールにおいても適応可能性があることを示した意義は大きい。またフィールド研究から示唆されている断層損傷域の厚さ成長モデルとも一致している。さらに、断層を構成する個別要素の粘着力のヒーリングがあると、断層面の幾何学的なネットワークが複雑になりうることを数値的に示した。これらの結果は、断層形成において粒状性が重要な役割を果たすことを示唆する研究成果となる。

This project involves the formation of a three-dimensional simulator that simulates the granular body layer. The シミュレーション technique, the individual element method (DEM), and the large-scale particle calculation are all used. This year's and the previous year's construction of rock fractures and other mechanical properties and the maintenance of particle-to-particle space Fukuro succeeded in reproducing the multi-dimensional rock box with the addition of the いて. Specific には, length さ100㎞, depth さ2㎞, width を10 elements and geological なスケールでの thinいGranular body layer を preparation し, width direction に periodic realm condition を lesson し て length さ direction へ の shortening 実験 を 実 Shi し た. As a result, the structure of the special structure formed by sequential faults was successfully reproduced. The surface angle of the surface layer, the surface layer cracks, and the fault's bifurcation are reproduced.れるため、それらのAdhesion モデルdependency を Discussion することがpossible となった. The formation of the fault is a granular one, the fault is thick, the physical length is long, and the number of individual elements depends on the number of faults, and the fault is reproduced.このような知见は実験 Chamber スケールのphenomenon ではすでにconfirmation されているが、地The nature of qualitative science means that it is suitable for the possibility and the meaning of it.またフィールド research からshows the されている fault damage area の thick さ growth モ デ ル と も し い る.さらに、Fault をConstruction するIndividual elements of adhesion のヒーリングがあると、Fault The geometry of the surface is the same as the numerical value of the numerical value. The results of the research and the granularity of fault formation are important.

项目成果

Analyzing effects of microscopic material parameters on macroscopic mechanical responses in underwater mixing using discrete element method

• DOI: 10.1016/j.powtec.2022.117304
• 发表时间: 2022-03
• 期刊: Powder Technology
• 影响因子: 5.2
• 作者: Jian Chen-;A. Kitamura;E. Barbieri;D. Nishiura;M. Furuichi

Implementation of SPH and DEM for a PEZY-SC Heterogeneous Many-Core System

PEZY-SC异构众核系统的SPH和DEM实现

• DOI: 10.1007/978-3-030-27053-7_60
• 发表时间: 2019
• 期刊: Mechanisms and Machine Science
• 作者: Hosono Natsuki;Furuichi Mikito
• 通讯作者: Furuichi Mikito

The structural styles of underthrusting-dominated non-cohesive tectonic wedges

逆冲主导的非粘性构造楔的构造样式

• 发表时间: 2019
• 作者: Bauville;A. ,Furuichi;M.;Gerbault M.
• 通讯作者: Gerbault M.

A DEM model of triaxial compression test of fault and host rocks

断层及围岩三轴压缩试验DEM模型

• 发表时间: 2021
• 作者: M. Furuichi;D. Nishiura and Y. Yamamoto
• 通讯作者: D. Nishiura and Y. Yamamoto

Interpebble contact radius in a comet nucleus

彗核中的卵石间接触半径

• DOI: 10.1093/mnras/stad896
• 发表时间: 2023
• 期刊: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
• 影响因子: 4.8
• 作者: Arakawa Sota;Nishiura Daisuke;Furuichi Mikito
• 通讯作者: Furuichi Mikito