第２部門③

[2B19-24-05] Computations based on fluid-solid interaction for failure in gravel layer due to vertically-upward water flow entering from bottom surface

*Shiho Maki¹, Junpei Ohno¹, Daisuke Toriu¹, Satoru Ushijima¹ (1. Kyoto University)

Keywords:Gravel Particle, Vertically-Upward Flow, Internal Fluidization, Solid-Fluid Interaction, Solid-Solid Interaction, Solid-Solid Contact Force, Parallel Computation, Pore Water Pressure, Excess Pore Pressure

底面から流入する鉛直上昇水流により，礫層が崩壊する過程を対象として，実験と粒子スケールの流体・構造連成を考慮した計算を行い，現象に対する考察を行った．実験では，2種類の礫粒子（粒径約7 mm と4 mm）とガラスビーズを用いて，高速ビデオで礫粒子の動きを撮影するとともに，超小型間隙水圧計を用いた計測を行った．一方，計算では個々の礫粒子を四面体要素で表現する礫粒子モデルを利用し，最大個数約 42,000 の礫粒子モデルに作用する流体力を圧力勾配項と粘性応力項を体積積分することで求めた．計算の結果，礫層で内部流動化した領域においては，過剰間隙水圧，間隙流れの流速，および粒子間の接触力を求めることが可能であることが示された．これらの実験で求めることが難しい計算結果は，本研究で対象とする礫層の崩壊過程の理解に役立つと考えられる．