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カオス理論による岩盤不連続面の幾何学形状解析に関する研究

基于混沌理论的岩石结构面几何形状分析研究

基本信息

批准号：
10875095
负责人：
大西有三
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

「複雑系の科学」の中でも代表的なフラクタル、ゆらぎ、カオスに至る一連の理論を基に、不連続面ネットワークの生成過程の表現や岩盤不連続の表面形状の数学的表示の新しい方法を開発することを試みた。カオス理論は、その定義として、「決定論的な系において起こる確率論的なふるまい、言い換えると専ら法則によって支配されながら法則性のないふるまい」が当てられている。岩盤の不連続面生成のダイナミックスは地質学的に、かつ力学的に非常に複雑な過程を経ている。この複雑さの把握にカオス理論を適用するために、他分野でのカオス理論の適用例の整理、既存の理論の検討、フラクタル理論との関連などについての議論を行った。カオス力学的の相関次元はフラクタル次元の一種であって、カオス時系列解析に重要な役割を果たしている。この特性を利用するために、たとえば岩盤不連続面表面の形状を、空間を時間に置き換えた時系列とみなすこともできるとして、不連続面の形状解析に適用できるように、不連続面データの確立論的な解釈をフラクタル理論から見直し、カオス理論への展開を検討した。得られた主な成果は、次の通りである。1) 不連続面表面の一部の凹凸情報を基に、カオス理論を用いた外挿による推定方法から未知の部分の幾何学形状を予測できることが明らかにした。2) 不連続面の計測データが粗いとき、フラクタルによる内挿により不測定部分を推定できることを示した。3) 岩盤表面凹凸計測レーザ装置や画像解析装置を使って、実際の岩盤の不連続面幾何学情報を得た上で、不連続面データの収集とその解析および岩盤不連続面の表面形状の数学的表示プログラムの作成を行った。4) 岩盤表面の幾何学形状解析から不連続面のせん断強度を算定する方法論を検討し、削れを考慮したせん断破壊数値モデルを提案した。

"Complex system of science" represents the development of new methods for the theoretical basis, the expression of the formation process of unconnected surfaces, and the mathematical representation of the surface shape of unconnected rocks. The theory of determinism is the definition of determinism, and the theory of determinism is the definition of determinism. The formation of discontinuous surfaces of rock plates is a complex process of geology and mechanics. The application of the theory of the complex theory, the arrangement of the application examples of the theory of the other fields, the discussion of the existing theory, the discussion of the relationship between the theory and the theory, and the discussion of the relationship between the theory and the theory. The correlation dimension of mechanics is a kind of time series analysis, which is important for the analysis of time series. This paper discusses the application of the theory of non-continuous surface to the analysis of the shape of non-continuous surface. The main result is that the second time is through. 1)A part of the uneven surface information is based on the theory of the unknown geometric shape. 2)The measurement data of non-continuous surface is estimated by the method of "thick" and "thin". 3)The measurement device and the image analysis device of the surface roughness of the rock disk are used to obtain the geometric information of the non-continuous surface of the rock disk in practice, and the mathematical expression of the surface shape of the non-continuous surface of the rock disk is used to create the image. 4)Analysis of the geometric shape of the rock surface, calculation of the breaking strength of the discontinuous surface, discussion of the method, consideration of the breaking strength and proposal of the method