講演情報
[P006A]複雑な亀裂内高速ガス流動を考慮した発破シミュレーションにおけるFSI手法の検討
○田代 脩1[修士課程]、福田 大祐1、ミン ギョンジョ1、高橋 良尭2、佐分利 禎2、久保田 士郎2 (1. 北海道大学、2. 産業技術総合研究所)
キーワード：
発破による岩盤の動的破砕、爆薬の爆轟、爆発生成ガスと亀裂表面とのFSI
岩盤発破の合理的な数値解析手法（以下、発破シミュレータ）の開発は、岩盤の効率的な掘削・破砕の実現や周辺岩盤への影響低減の観点から、発破設計を高度化する上で重要である。合理的な発破シミュレータの実現のためには、「(i)爆源近傍の高圧状態を考慮可能な爆薬の爆轟過程」、「(ii)極めて複雑な岩盤の動的破砕過程」、「(iii)爆発生成ガスと生成亀裂との間で生じる相互作用（Fluid-Structure Interaction、以下FSI）」から成る各素過程の高度なモデル化が求められる。また、(i)～(iii)の解析を合理的な時間で完了するためには、「(iv)大規模並列計算」の導入も必須である。以上を踏まえ、著者らは(i)～(iv)を考慮した発破シミュレータの開発に取り組んでいる。しかし、(iii)の複雑な亀裂進展を伴うFSIモデル化手法は未成熟であり、いくつかの手法の適用性を試行錯誤的に検討している。本稿では、新たに導入した、3次元問題への適用が比較的容易なペナルティー型FSIモデル化手法を用いたシミュレーション結果を報告し、発破シミュレータの現状と今後の課題について整理する。