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火山爆発による山体中の衝撃波伝播と火口形成の数値シミュレーション

火山爆发引起的山体内冲击波传播和火山口形成的数值模拟

基本信息

批准号：
15038202
负责人：
高田淑子
金额：
$ 2.62万
依托单位：
Miyagi University of Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は,昨年度開発したラグランジアン法のSPHコードに岩石破壊を考慮した弾塑性体の状態方程式を考慮に入れ、実際の火山体爆発のシミュレーションを実施した。特に、SPHコード,爆発的な火山噴火を模擬するために、セントヘレン山の噴火前の山体形態を模擬し、地下下部内の任意の深さにエネルギーソースをおき,その高エネルギー領域の発展と山体における火口形成を追跡した.この数値シミュレーション結果を、野外爆破実験(谷口他,2003)の結果とそれを活用したスケーリング則(Goto et al. 2001)と比較した。その結果、従来のスケーリング則では、火口径等をエネルギーソース深度でスケールしていたが、このパラメーターでは、今回の数値シミュレーション結果を模擬できないことがわかった。これは、従来のスケーリング則は、爆発エネルギーがスケーリングパラメーターであったが、これは無次元化されておらず、野外爆発実験のような小規模な爆発過程には適用できるが、火山体のような大規模な火山噴火には適さないことが考えられる。そこで、我々は、岩石強度をパラメーターの一つとすることにより、爆発エネルギーと岩石強度の2つの物理量を用いて、(エネルギー/岩石強度)の3分の1乗で火口径やエネルギー深度等をスケールすることにより、無次元パラメーターとするスケーリング則を導いた。これを用いると、小規模な野外爆発実験から大規模な山体爆発に至るまで広いエネルギー領域でのスケーリングが可能となった。

This year, the SPH method for rock failure was developed last year, and the equation of state for plastic bodies was considered. The actual volcanic explosion model was implemented. In particular, SPH is used to simulate volcanic eruptions. The mountain morphology before the eruptions is simulated. Any deep underground environment is well developed. The development of high-rise areas and the formation of mountain craters are tracked. The results of this study were compared with those of field blasting (Taniguchi et al., 2003). The result of the simulation is that the number of times the result of the simulation is different from that of the previous simulation. For example, if the explosion occurred in the field, the small-scale explosion process would be applicable to volcanic bodies, and large-scale volcanic eruptions would be applicable to volcanic bodies. The rock strength is different from the rock strength. This is the case for small-scale field explosions, large-scale mountain explosions, and large-scale field explosions.

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

SPH simulations of explosive eruptions : dependence on the energy

爆炸性喷发的 SPH 模拟：对能量的依赖

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Proc. International Conf. Basic Strategy of Volcanic Explosions (Kobe) (印刷中)
影响因子：
0
作者：
T.Takata;A.Goto;H.Taniguchi;M.Ichihara
通讯作者：
M.Ichihara

SPHによる火山爆発の数値シミュレーション

使用SPH对火山爆发进行数值模拟