社団法人 物理探査学会
第115回(平成18年度秋季)学術講演会


メッシュレス法によるdegradation modelを用いた三軸圧縮試験の数値シミュレーション

講演要旨(和文)
近年、様々な工学分野において有限要素法は有力なツールとして幅広く利用されるようになってきている。しかし、近年の計算機の性能向上を背景とした解析対象の大規模・複雑化に伴い、要素生成に時間と労力を要するという問題が表面化するようになってきた。そこで、本研究では、メッシュレス法の一種であるエレメントフリーガラーキン法を、岩石の一軸・三軸圧縮破壊シミュレーションに適用し、その有効性を検討する。その際の岩石の非均質性のモデル化として、Weibull分布による強度のばらつきを供試体に与えた。一軸圧縮試験では供試体は主に引張による縦割れを起こし、拘束圧を上げるにしたがってせん断破壊へと移行していくことが確認された。また、低拘束圧時には一つのせん断面が供試体を横切るのに対して、高拘束圧時には複数のせん断面と一つの大きなせん断帯が発生するという、室内試験と同様の傾向を確認することができた。

講演要旨(英文)
In this study, Element Free Galerkin Method (EFGM) which does not require connectivity between nodes and elements is applied to rock tests for engineering properties. In this process, the rock mass is considered as a statistical heterogeneous material which has strength distribution following Weibull distribution. In uni-axial and tri-axial test, microscopic failures are observed prior to macroscopic failure plane nucleation. This manner is consistent with laboratory test result observed by Acoustic Emission. Furthermore, the differences of macroscopic failure pattern between uni-axial and tri-axial test are observed in our numerical simulation results.