村上章 農学研究科教授らの研究グループは、数値シミュレーションなどによって得られる予測値を、実際に観測されるデータに合理的に近づける作業であるデータ同化によって、砂や粘土といった地盤材料の変形を計測したデータをシミュレーションモデルと融合し、より実際の地盤の動きに近い予測ができるような適切な構成モデル（加えた力と変形量の関係を記述するモデル）と弾塑性材料（作用した力がなくなると変形が回復する性質と変形が回復しない性質の両方の性質を持つ材料）の材料パラメータを決定することに成功しました。
本研究成果は2017年7月14日にInternational Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanicsに掲載されました。
研究者からのコメント
今回の手法を用いた予测结果と実际の観测値、设计时のシミュレーション结果を比较してみると、今回の予测手法はこれまでの手法に比べ実际の観测値とかなり近い予测ができていることを确认しました。このように、データ同化手法を地盘の変形计算にうまく组み込むことで、土の基本的な変形特性を确认しながら地盘强度を精度よく予测することが可能となります。
概要
データ同化は、予测のための最适な计算条件やシミュレーションモデルに必要なパラメータの最适値を求めることなどを目的に行われます。
本研究では地盘を対象として、地盘の动きをシミュレートする际の最适なパラメータ设定を目的としていますが、地盘変形の计测データをもとに、今まで困难であった土の弾塑性モデルの选択と材料パラメータの同定を同时に行い、それらの最适な组み合わせを合理的に决定する手段を提案しています。今回の研究では、神戸空港人工岛の地盘のデータを用いて提案手法の有効性を実証しました。
地盘构造物の设计には、事前に、材料となる土の弾塑性モデルを选定する必要があります。本研究で提案した方法により、従前より精度の高い将来予测が可能となり、実务上の応用が大きく期待されます。
神戸空港人工岛の地盘断面図とデータ同化结果
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Akira Murakami, Hayato Shinmura, Shintaro Ohno, Kazunori Fujisawa (2017). Model identification and parameter estimation of elastoplastic constitutive model by data assimilation using the particle filter. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 42(1), 110-131.
