デジタル画像相関(DIC)法を用いた土壌の乾燥亀裂幅の成長メカニズムに関する解析

透水性の改善による水田の畑地転換推進の実現のために，粘性土壌の乾燥亀裂に関するメカニズムの解明が求められている。本稿では土壌表面の変位・ひずみを面的に計測可能なデジタル画像相関(Digital Image Correlation, DIC)法を用いて，容器に充填した飽和土壌の乾燥過程を経時的に解析することで，土壌の水理特性への影響が大きい亀裂幅の成長メカニズムを研究した。変位解析の結果，隣り合う亀裂ブロック同士の距離が広がることで亀裂幅が広がることを明らかにした。さらに，主ひずみ解析の結果，亀裂ブロックの収縮は，亀裂面からの蒸発に起因すると考えられる亀裂ブロック辺縁部の強い収縮が原因であること...

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Published inNōgyō Nōson Kōgakkai ronbunshū Vol. 90; no. 1; pp. I_37 - I_43
Main Authors 小林, 大樹, 登尾, 浩助
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 01.06.2022
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ISSN1882-2789

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Abstract 透水性の改善による水田の畑地転換推進の実現のために，粘性土壌の乾燥亀裂に関するメカニズムの解明が求められている。本稿では土壌表面の変位・ひずみを面的に計測可能なデジタル画像相関(Digital Image Correlation, DIC)法を用いて，容器に充填した飽和土壌の乾燥過程を経時的に解析することで，土壌の水理特性への影響が大きい亀裂幅の成長メカニズムを研究した。変位解析の結果，隣り合う亀裂ブロック同士の距離が広がることで亀裂幅が広がることを明らかにした。さらに，主ひずみ解析の結果，亀裂ブロックの収縮は，亀裂面からの蒸発に起因すると考えられる亀裂ブロック辺縁部の強い収縮が原因であることがわかった。加えて，亀裂ブロックの形成により，その中の土粒子の拘束方向が亀裂ブロックの中央部方向に限定されるため，亀裂ブロックが収縮する方向へ乾燥収縮が発生した。
AbstractList 透水性の改善による水田の畑地転換推進の実現のために，粘性土壌の乾燥亀裂に関するメカニズムの解明が求められている。本稿では土壌表面の変位・ひずみを面的に計測可能なデジタル画像相関(Digital Image Correlation, DIC)法を用いて，容器に充填した飽和土壌の乾燥過程を経時的に解析することで，土壌の水理特性への影響が大きい亀裂幅の成長メカニズムを研究した。変位解析の結果，隣り合う亀裂ブロック同士の距離が広がることで亀裂幅が広がることを明らかにした。さらに，主ひずみ解析の結果，亀裂ブロックの収縮は，亀裂面からの蒸発に起因すると考えられる亀裂ブロック辺縁部の強い収縮が原因であることがわかった。加えて，亀裂ブロックの形成により，その中の土粒子の拘束方向が亀裂ブロックの中央部方向に限定されるため，亀裂ブロックが収縮する方向へ乾燥収縮が発生した。
Author 小林, 大樹
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