大型野外シュートを用いた雪崩実験,その1 : 雪塊と杭の衝撃現象

概要

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大型野外シュートを用いて行った雪塊と杭の衝撃実験から,次の解析結果を得た.<BR>(1)衝突開始から衝撃力の最初のピーク発生時までの時間は,衝突速度12m/sで2.5〜5ms,衝突速度8m/sでは7.5〜10msであった.このとき杭が雪塊の衝突面から貫入した深さは,それぞれ2〜6cm,2〜4cmとなり,速度依存性はみられなかった.(2)杭全体にかかった力積と杭通過部分の雪塊運動量との比較では,両者がほぼ同じか力積が雪塊運動量を上回るものが大半を占めた.(3)衝撃圧を流体場における抵抗圧とみた場合の抵抗係数は,最大衝撃圧で3.5,定常衝撃圧では1.1〜1.7となり,後者は受圧板の高さによって変化した.(4)衝撃圧への一次元塑性圧縮理論の適用では,衝撃圧の実測値は理論値に比べ最大値で3倍,定常値でも1.3〜1.7倍となった.(5)杭上に残された圧縮コーンの頂角は44°〜80°であり,これからモールの破壊条件を用いて,雪塊の内部摩擦係数を求めたところ,0.2〜1.0の範囲となった.(6)衝突画像から,杭貫入中の圧縮コーン周辺に粉砕雪の流れがあることが確認された.