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実験計測・数値計算・理論の融合による強い不均質を含む媒質に対する弾性波動論の構築

结合实验测量、数值计算和理论构建强不均匀性介质的弹性波理论

基本信息

批准号：
22H01336
负责人：
川方裕則
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

不均質構造に対して敏感な「短波長の波に対する強い不均質を含む場合の弾性波動論を構築すること」を目指して研究を開始した。実験・計測においては、低速度不均質を有する試料と高速度不均質を有する試料の作成準備に取り組んだ。低速度不均質媒質については、多孔質岩石試料を国内のフィールドより採取し、弾性波計測用に成形するとともに、マイクロフォーカスX線CTスキャナを利用して非破壊検査を実施し、試料の内部構造の把握に努めた。高速度不均質媒質については、石膏内にアルミナ球を埋設した試料作成のための試作を繰り返し、レシピを作成した。また、岩石試料に対して、レーザードップラー速度計を利用して広帯域弾性波透過試験を実施し、弾性波伝播特性の周波数依存性を把握するための手続きを確認した。解析においては、弾性波の震源を推定する際に、観測点の配置によって生じうるバイアスについて検討するために、アクリル円筒試料内に人工震源を埋設し、そこから放射された弾性波記録を用いて解析を実施した。数値シミュレーションに用いる基礎パラメタの取得について、一軸圧縮試験機の導入、圧縮試験の実施手順の確立は完了し、試料作成完了後速やかに実施できる状況となった。3次元不均質媒質に対する理論波形計算のために、2次元固体媒質のソフトウェアのC++言語への移植およびMPIを用いた並列化を行った。東京大学情報基盤センターのWisteria/BDEC-01において計算可能とした。

The study of heterogeneity structure is beginning. Sample preparation for measurement of medium and low velocity unevenness and high velocity unevenness Low velocity heterogeneous medium, porous rock samples, sample sampling, wave measurement, shaping, X-ray CT scanning, non-destructive inspection, sample internal structure control. High speed heterogeneous media, magnetic stripe, embedded ball, sample preparation, test preparation For rock samples, the frequency of the wave propagation characteristics is determined by using the frequency domain wave transmission test. Analysis of seismic source estimation of seismic waves, measurement point allocation, generation, detection and analysis of artificial seismic sources embedded in the cylinder sample, and radiation recording of seismic waves. The basic parameters of the test system, the introduction of the one-axis compression test machine, the establishment of the operation sequence of the compression test, and the completion of the sample preparation are as follows: C++ language translation and MPI for 3-D heterogeneous media and 2-D solid media The University of Tokyo's information base, Wisteria/BDEC-01, is ready for computing.