再現解析の解析結果

図－3.35 ケースJHT70F10衝撃力時刻歴 図－3.36 ケースJHT30F15衝撃力時刻歴

図－3.37 ケースJHT50F15衝撃力時刻歴 図－3.38 ケースJHT70F15衝撃力時刻歴

図－3.39 ケースJST30F10衝撃力時刻歴 図－3.40 ケースJST50F10衝撃力時刻歴

図－3.41 ケースJST70F10衝撃力時刻歴 図－3.42 ケースJST30F15衝撃力時刻歴

図－3.43 ケースJST50F15衝撃力時刻歴 図－3.44 ケースJST70F15衝撃力時刻歴 (2) 重錘の貫入過程

前節の実規模実験の解析ではサンドクッションを規則配列でモデル化していたため，重 錘が砂層に貫入していく過程の再現が特に最密配列モデルで困難であった．衝撃力波形よ り，最も現象の再現性が高いと考えられるJHT50F15のケースについて，重錘の貫入過程を 正面より奥行き方向中央断面を描画することで確認した．図－3.45から図－3.48に粒子の 移動を時間断面毎の画像で示す．先端がフラットな形状のため、一般に他の形状の重錘に 比べ貫入量の小さい平底重錘でも敷砂層へ潜り込んでいることが確認できる．

図－3.45 JHT50F15の重錘貫入過程の中央断面図（左：0ms経過時，右：10ms経過時）

図－3.46 JHT50F15の重錘貫入過程の中央断面図（左：20ms経過時，右：30ms経過時）

図－3.47 JHT50F15の重錘貫入過程の中央断面図（左：40ms経過時，右：50ms経過時）

JHT50F15のケースについて，重錘の貫入過程における奥行き方向中央断面の粒子速度分

布時刻歴を図－3.48から図－3.50に示す．粒子の色は速度の大きさを意味しており，暖色 ほど粒子速度が大きい．剛体である重錘の構成粒子は重心での並進速度を全構成粒子で出 力しており，剛体回転により生じる速度差は出力していない．

重錘は初速度でサンドクッションに衝突し，時刻3.3msで最大衝撃力を発生する．その後

6.6msで最大の伝達衝撃力を発生する反射波と衝突し，重錘衝撃力の第 2 波を生じ，重錘直

下の砂粒子の運動は時刻10.0msには散逸傾向にあることが断面図より確認できる．15.0ms には重錘はほぼ速度を失い貫入したまま停止する．重錘の直下にない砂粒子は，その後盛 り上がり重錘を覆っていく過程が粒子の運動量の変化を観察することで確認できる。この ように本解析手法は、実験では確認しづらい，クッション材と重錘の細かな現象の理解に 有効である．

図－3.48 JHT50F15の速度分布の中央断面図（左：0ms経過時，右：5ms経過時）

図－3.49 JHT50F15の速度分布の中央断面図（左：10ms経過時，右：15ms経過時）

図－3.50 JHT50F15の速度分布の中央断面図（左：20ms経過時，右：25ms経過時）

図－3.51 多面体重錘による25ms経過時の速度分布断面図（左：JHT50F15，右：JST50F15）