研 究

研究の方針

応用力学・応用数学と計算工学をベースに地震に関わるさまざまな問題の解決を図ることを研究のスタンスとしています。

研究の方向

  • 応用力学・応用数学の理論の拡張と応用
  • 数値解析手法・シミュレーション手法の開発と応用

主要研究テーマ

Integrated Earthquake Simulation ( 1.1MB )

Full computation of earthquake hazards and disasters

Examples of integrated earthquake simulation

Inverse Analysis Methods of Identifying Crustal ( 3.4MB )

Stress inversion method: find equilibrating stress using measured strain and partial information on stress-strain relation

Elasticity inversion method: find local elasticity using densely measured displacement

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX ( 1.9MB )

社会基盤センシングのための計測・計算手法の開発

社会基盤へのネットワークセンシング技術の適用を図る。最終目標は、計測のみならずセンサ・ノード間での情報共有や計算も行う実空間シミュレーションの実現である。現在は、システムのスケーラビリティ、位置決め精度、時刻同期精度、ロバスト性などの観点から、ネットワークセンシングを社会基盤施設のセンシングに適用するための技術課題の克服を目指した研究を行っている。

センサーネットワークの位置決めのための音響測距の実装と分散型アルゴリズムの提案 ( 379kb )

破壊現象の数値解析手法の開発

構造物の崩壊など、破壊現象の解析は数値解析の難問の一つである。この問題を解くための手法FEM-β(特性関数を形状関数とする FEM)を開発している。この手法は FEM と同等の局所性(疎行列)・精度(一様ひずみの表現能)・(Dirichlet 型)境界条件の節点変位との対応をもち、破壊に伴う不連続性の表現に関しては DEM と同様の簡便さをもつ。低い計算負荷+局所的な乱れの導入の簡便さゆえに、構造物の崩壊過程のモンテカルロ・シミュレーション(微妙に異なる構造モデルを1万体準備して、全部壊してその崩壊挙動の確率分布を調べる)という第1勘ではあきらめざるを得ない力業も実現可能(かもしれない)。

構造物崩壊過程のモンテカルロ・シミュレーション(そのためのツールとしてのFEM-β) ( 1.1MB )

光弾性と逆解析を用いた三次元応力場スキャナー

光弾性と逆解析を用いた三次元応力場計測手法を開発した。この手法は「応力の釣り合いを拘束条件とした三次元テンソル場トモグラフィー」と位置づけられる。非接触・非破壊で物質内部の応力場の履歴の計測が可能である。

Boundary Condition Identification based on 3D photoelasticity
( 5.5MB )

固体の微小変形計測のための高精度画像解析手法の開発

画像解析を使って固体の微小変形を計測することは難しい。これは、画素の分解能をはるかに超える精度での計測が要求されるためである。この研究では、画像相関に基づくサブピクセルPIV(単なる統計処理)とは異なったアプローチにより、1/40pixelの分解能を持つ変位場計測手法を開発した。

固体の微小変形計測のための高精度変位場計測手法の開発
( 1.1MB )

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