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J-GLOBAL ID：201702218783116813   整理番号：17A0588689

浸透流と土粒子の直接数値計算のためのPS-MRT Lattice Boltzmannモデル

著者 (2件)： 福元豊 (長岡技術科学大学 工学研究科) ,  大塚悟 (長岡技術科学大学 工学研究科)
資料名： 土木学会論文集 A2(応用力学)(Web)  (Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics) (Web))
巻： 72  号： 2  ページ： I_335-I_343(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： U0102B  ISSN： 2185-4661  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 浸透流を伴う土のマイクロメカニクスを調べるために,浸透流と土粒子の両方をLattice Boltzmann Method(LBM)とDiscrete Element Method(DEM)を連成させて効率良く直接解くことが出来る数値計算手法について検討した.まずは,浸透流の計算に対する数値安定性を高めるために,Multiple Relaxation Timeモデル(MRTモデル)を導入した.また,3次元で土粒子の大きさ以下の解像度で浸透流を扱う場合は必然的に計算コストが高まるため,LBMの並列性の高さを損なわないような連成モデルとしてPartially Saturatedモデル(PSモデル)を選択した.そして,これらを新たに組み合わせたPS-MRT Lattice Boltzmannモデルの妥当性と地盤工学への適用性について検証した.(著者抄録)

シソーラス用語： *土粒子 ,  *浸透流 ,  *シミュレーションモデル ,  固液二相流 ,  構成モデル ,  運動方程式 ,  結合モデル ,  抗力係数 ,  摩擦係数 ,  定式化 ,  数値計算 ,  摩擦抵抗 ,  自由沈降 ,  沈降速度 ,  数値解析 ,  流動解析
準シソーラス用語： 格子Boltzmann法 ,  離散要素法

著者キーワード (4件)： multiphase flow ,  seepage flow ,  granular materials ,  coupled particle-fluid method

分類 (2件)： 不均質流  (BC02060J) ,  透水性,浸透水,土中水  (RA03040E)

引用文献 (29件)：

• Bonelli, S.: Erosion in geomechanics applied to dams and levees, Wiley-ISTE, 2013.
• Fujisawa, K., Murakami, A. and Nishimura, S.: Numerical analysis of the erosion and the transport of fine particles within soils leading to the piping phenomenon, Soils and foundations, Vol.50, No.4, pp.471-482, 2010.
• Dijksman, J. A., Rietz, F., Lőrincz, K. A., van Hecke, M. and Losert, W.: Invited article: Refractive index matched scanning of dense granular materials, Rev. Sci. Instrum., Vol.83, No.1, 011301, 2012.
• Moreno-Atanasio, R., Williams, R. A. and Jia, X.: Combining X-ray microtomography with computer simulation for analysis of granular and porous materials, Particuology, Vol.8, No.2, pp.81-99, 2010.
• 荒木功平,藤森弘晃,舛谷敬一,熊谷博司,坂本肇, 大西洋:MRIによる土の不飽和浸透特性把握の試み, 中部地盤工学シンポジウム論文集,Vol.27,pp.92-95, 2015.

タイトルに関連する用語 (4件)： 浸透流 ,  土粒子 ,  数値計算 ,  モデル