衝突解析

ダムエプロンの岩体転がり解析（SPH）

1. 01

   お客様の問題点

   ダムの放流時に岩体がダムエプロン部へ衝突して洗掘が生じ、定期的な補修が必要となっていました。洗掘を抑えて補修頻度を下げられる形状対策を講じたいものの、その設計指針が明確でないという課題がありました。
2. 02

   問題点解決に向けたCTIの提案

   「ダム形状の違いによる衝撃力の差を定量的に評価し、洗掘を抑える形状条件を見出すこと」を課題として設定しました。水の抵抗も模擬できるよう、流水と岩体を同時に扱える解析手法を用いて、現行形状と改良形状を比較する進め方を提案しました。
3. 03

   実施内容・適用手法・ソフトウェア

   LS-DYNAを用いて、流水をSPH（Smoothed Particle Hydrodynamics：粒子法）でモデル化しました。水の抵抗を受けながら岩体がダムエプロンを流下し、衝突する挙動を解析しました。形状や流量などの条件を変えた複数のケースを比較し、衝突荷重や岩体の挙動に影響する要因を評価しました。
   
4. 04

   成果・お客様への効果

   複数のケースを比較することで、衝突荷重に影響する要因を洗い出し、その影響度を定量的に明らかにしました。これをもとに、衝突荷重を抑え、洗掘の抑制と補修頻度の低減につながるダムエプロン形状の設計指針を示しました。