著者

尾原 祐三 石井 建樹 片岡 みなみ

出版者

熊本大学

雑誌

挑戦的萌芽研究

巻号頁・発行日

2013-04-01

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岩石を構成している岩石マトリックス、鉱物粒子、鉱物粒子境界の破壊靭性を評価するための試験法を開発した、その方法を用い、花崗岩中の長石および石英内に作製した10×10×50マイクロメートルの微小供試体の微視的な破壊靱性および変形特性を評価した。この結果、微視的破壊靱性は、通常の花崗岩供試体から得られる巨視的破壊靱性に比較して小さいこと、ばらつきが大きいことなどが明らかとなった。さらに、得られた値を用いて有限要素被膜法により巨視的破壊靱性試験における破壊進展数値シミュレーションを実施した。この結果、実験による破壊形状と解析結果はよい一致を示し、解析方法の妥当性が明らかとなった。

著者

片岡 みなみ 尾原 祐三 Leona VAVRO Kamil SOUCEK Sang-Ho CHO Sang-Sun JEONG

出版者

一般社団法人 資源・素材学会

雑誌

Journal of MMIJ (ISSN:18816118)

巻号頁・発行日

vol.135, no.5, pp.33-41, 2019-05-31 (Released:2019-05-25)

参考文献数

32

被引用文献数

5

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岩石のモードI破壊靭性を評価するための試験法がこれまでに数多く提案されてきているが,同じ岩石の破壊靭性を異なった試験法で評価し,得られた結果が比較されることはまれである。このため,破壊靭性に及ぼす試験法の違いが明らかにされているとは言い難い。また,岩石の破壊靭性は試験法の違いだけでなく,用いる供試体寸法によっても影響を受けると考えられる。これらの影響を明らかにするために,様々な破壊靭性試験が行われてきた。しかし,これまでの実験では,同じ岩石で作製された供試体数が十分でなかったり,あるいは供試体寸法の違いの範囲が狭かったために,それらの影響を明らかにするまでに至っていないと考えられる。 本論文では,来待砂岩を供試体として用い,3種類の破壊靭性試験法,すなわち,CB試験,SCB試験およびSNDB試験を実施し,破壊靭性に及ぼす試験法の影響を検討するとともに,半径12.5mm〜150mmの範囲の供試体を用いたSCB試験を実施し,供試体寸法の影響を検討した。この結果,CB試験とSCB試験による破壊靭性はほぼ同等の結果を得ることができたが,SNDB試験の破壊靭性はそれらの値より小さく評価されることを示した。また,供試体寸法が大きくなるとともに破壊靭性も増大することを明らかにした。

著者

片岡 みなみ 羽柴 公博 福井 勝則

出版者

一般社団法人 資源・素材学会

雑誌

Journal of MMIJ (ISSN:18816118)

巻号頁・発行日

vol.134, no.3, pp.41-45, 2018-03-31 (Released:2018-03-30)

参考文献数

27

被引用文献数

2

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It is known that the rock strength increases with an increase in loading rate. Many studies on the loadingrate dependence of rock strength have been performed under two environments, namely water-saturated and airdried conditions, and the loading-rate dependence has not been investigated well under the conditions of various water saturations observed in situ rock masses. In addition, the quantitative relation between the loading-rate dependence and water saturation has not been examined. In this study, the uniaxial compression test of Sanjome andesite under various water saturations was carried out and the dependence of the strength on the loading rate and water saturation was investigated. The test was performed with alternating two loading rates and the strength corresponding to each loading rate was determined from a single specimen. The test results show that the strength increase with a ten-fold increase in loading rate is almost the same under various water saturations and that the strength increases with a decrease in water saturation. Based on the test results, the theory to explain the dependence of the strength on the loading rate and water saturation was suggested. The variation in the strength was discussed to validate the theory.

著者

片岡 みなみ 包 添書 羽柴 公博 福井 勝則

出版者

一般社団法人 資源・素材学会

雑誌

Journal of MMIJ (ISSN:18816118)

巻号頁・発行日

vol.133, no.6, pp.107-115, 2017-06-01 (Released:2017-06-06)

参考文献数

28

被引用文献数

3

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The effect of water on the mechanical properties of rocks, such as strength and Young's modulus, has been investigated in many studies. To understand the mechanism of the effect of water on the mechanical behavior of rocks, not only these mechanical properties but also the stress-strain curve, which is one of the most basic data showing the mechanical behavior, should be focused on, and the change of the stress-strain curve with the different water conditions is needed to be known. In this study, the effect of water saturation on the uniaxial compressive strength and the stress-strain curve of rocks was investigated. The uniaxial compression test with alternating loading rate was performed using Sanjome andesite, Tage tuff, Kimachi sandstone and Akiyoshi marble. Inada granite was used for the uniaxial compression test with constant loading rate. The tests were conducted under various water conditions: oven-dried, vacuum-dried, air-dried, air-dried for one day, immersed in water and watersaturated conditions. The test results showed that the stress-strain curve of the andesite, tuff, sandstone and granite changed with the water saturation. On the other hand, the effect of water saturation on the stress-strain curve of the marble was not observed. From the test results, the increase in strength due to decrease in water saturation was discussed. A shift of the peak strength point with the water condition change was investigated, and the relation between the stress-strain curves under the different water conditions was considered based on it.