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破壊現象を伴う山体崩壊シミュレーションのための数値解析手法の開発

伴随破坏现象的山体崩塌模拟数值分析方法的开发

基本信息

批准号：
15038207
负责人：
堀宗朗
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
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

火山の山体崩壊に対する数値シミュレーション手法を開発することが本研究課題の目的である.山体崩壊過は複雑であり,正確な山体崩壊過程の予測には,山体そのものと貫入するマグマに関する詳細なデータが必要である.勿論,このようなデータを期待することは現実的ではなく,数値シミュレーションでは,不完全なデータに伴う予測を予測挙動のばらつきとして扱うことを目的としている.山体を構成する岩は脆性材料であり,山体崩壊に伴う破壊過程のメカニズムである亀裂進展には,局所的不均一性が大きく影響する.この点を考慮し,数値シミュレーションでは,変動するマグマの貫入圧を境界条件として扱い,材料定数が空間的かつ確率的に分布する確率モデルを構築し,モンテカルロシミュレーションによって予測挙動のばらつきを求めることとしている.亀裂進展の数値解析は決して容易ではない.これは亀裂が変位の不連続性として定式化され,不連続な関数の数値解析手法は未だ決定的なものがないためである.この点に対し,本研究では粒子離散化という新しい離散化手法を考案し,これを組み込んだ有限要素法を開発した.粒子離散化は,互いに重なり合わない特性関数の和を使って関数を離散化する手法であり,不連続な関数の数値解析には適している.理想的に単純な山体モデルの確率モデルを構築し,開発された数値シミュレーション手法の妥当性・有効性を検証した.山体崩壊を引き起こすマグマ圧のばらつきや,崩壊パターンのばらつきが計算されることが確認された.さらに,手法の有効性を検証するため,磐梯山を対象としたシミュレーションを行った.山体に関する既知のデータとその確からしさを使って確率モデルを構築し,初歩的ではあるが,崩壊箇所に関する観測データとの比較を行った.その結果を基に数値シミュレーションによる予測の有効性を議論している.

The purpose of this study is to explore the numerical value of volcanic collapse. Mountain collapse process prediction, mountain collapse process prediction However, the expected value of the expected value of the expected value of The composition of the mountain is brittle, and the mountain collapse is accompanied by the process of cracking. Taking this point into consideration, the numerical value is based on the boundary conditions of the changing movement of the penetration pressure, and the precise distribution of the material's constant number in the space is constructed. This is why we need to predict the movement of the material. The numerical analysis of crack progress is easy to determine. The method of numerical value analysis of non-connected numbers is not determined. In this paper, a new method of particle discretization is developed. Particle discretization is a method for discretization of the sum of characteristic correlations, independent of the numerical analysis of correlations. The ideal pure mountain structure is constructed with high accuracy, and the development of the numerical value of the solution is proved to be appropriate and effective. The mountain collapsed and the mountain collapsed. The mountain collapsed and the mountain collapsed. In this case, the method has been proved to be correct. The first step is to compare the results of the test with the results of the test. The results show that the number of base pairs is higher than that of base pairs, and the prediction is more effective than that of base pairs.