|
所属 |
工学教育研究部 工学科土木環境工学プログラム担当 |
|
職名 |
教授 |
|
外部リンク |
|
論文 【 表示 ／ 非表示 】
-
Numerical study on the melting behavior of annular fuel under accident conditions 査読あり 国際共著
Wang B., Huang M., Meng X., Ouyang X., Huang Y., Matsuda H., Morita C.
Progress in Nuclear Energy 179 2025年1月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Progress in Nuclear Energy
The use of annular fuel in nuclear power plants has been developed to improve their efficiency, safety, and economic viability. Therefore, studying the thermal hydraulic issues of annular fuel is crucial. The melting of annular fuel under accident conditions is equally important. This study uses a novel numerical technique called the Half Boundary Method (HBM) to tackle this issue. With new variables introduced, this method avoids the need for additional continuity equations at the boundary when solving multi-layer composite problems. First, the HBM is used to model a multi-layer composite ring and solve its transient thermal problems, which are then verified. Next, the temperature distribution of annular fuel under operational conditions is calculated, and the results are compared to validate HBM's accuracy. Based on these findings, simulations are conducted to model the melting phase transitions of annular fuel during Loss of Coolant Accidents (LOCAs) and Reactivity Insertion Accidents (RIAs).
-
A boundary-type algorithm based on the discrete ordinates for neutron transport equation 査読あり 国際共著
Cheng Y.T., Huang M., Ouyang X.P., Matsuda H., Morita C.
Engineering Analysis with Boundary Elements 169 2024年12月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Engineering Analysis with Boundary Elements
The spatial distribution of neutron flux in the core of a nuclear reactor plays a crucial role in ensuring nuclear safety. It can be determined by solving the neutron transport equation, where computational resource consumption is gradually receiving more attention, especially in problems with multiple reflective boundary conditions. It is common practice to assume initial boundary values in one angular direction to obtain a global solution, and then use reflective boundary conditions to solve for the other directions, iterating until convergence. However, this approach has the drawback of requiring the global solution, and each iteration necessitates storing the neutron flux values, consuming time and storage space. In order to address this issue, this paper proposes a precise and efficient boundary-type method, the Half Boundary Method (HBM). This method establishes relationships between adjacent node values through integration and mathematical deduction, ultimately obtaining the relationship among any node and the boundary values in any direction. As a result, iteration is only required for boundary values, reducing the iteration amount and thus saving time and storage space. Using the discrete ordinate (SN) method for angular discretization and HBM for spatial discretization, this paper solved the steady-state neutron transport equation for two-dimensional systems modeled with Cartesian geometry. The method is validated using several benchmark problems, including the 2D ISSA benchmark, the 2D mono-group k-eigenvalue problem and BWR rod bundle test problem. All of these problems demonstrate good results and effectively reduced computational time.
-
Nakano A., Toyota Y., Morita C., Yasui K., Oshikawa W., Yonezawa N.
International Journal of Steel Structures 2024年9月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：International Journal of Steel Structures
This paper presents the results of a study comparing the initial corrosion characteristics of thermal spray coatings on Zn, Zn-Al, and Al–Mg thermal spray coatings after one year atmospheric exposure tests at two atmospheric environment sites. The thermal spray coatings were obtained by electroric arc spraying of various metals onto a carbon steel substrate. Atmospheric exposure tests were also conducted for outdoor accelerated exposure tests in which test specimens were applied with artificial seawater. The corrosion properties of these spray coatings were evaluated by surface analysis, film thickness measurements, cross-sectional analysis and anodic/cathodic polarization measurement. After one year of atmospheric exposure testing, white, granular corrosion products were observed on the surface of the Zn and Zn-Al thermal spray coatings, while no significant changes were observed in the Al–Mg thermal spray coating. Similar results were obtained for the surfaces of test specimens in atmospheric exposure tests with artificial seawater. The thickness of the thermal spray coating increased for the Zn thermal spray coating, while no significant change was observed for the other thermal spray coatings. Thus, differences in corrosion behavior were observed due to the composition of the thermal spray coatings. The initial corrosion behavior of the thermal spray coatings was also investigated based on the results of coating morphology and cross-sectional elemental distribution of the coatings.
-
Yasui K., Sakaida Y., Yamamura K., Minamimagari M., Horisawa E., Morita C., Kinoshita H.
Sustainability (Switzerland) 16 ( 12 ) 2024年6月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Sustainability (Switzerland)
Bora is a granular volcanic pumice with a certain degree of hardness. In this study, we investigated the possibility of using fired Bora as a substitute for fine sand in mortar. The objective was to develop a lightweight pavement block with extremely high permeability using fired Bora. Initially, the changes in hardness and density of Bora particles fired at different temperatures were examined. The bending strength of mortar containing fired Bora as a fine aggregate was also evaluated. Subsequently, we fabricated a permeable pavement block with a hybrid structure, comprising a mortar containing the fired Bora and a porous material with large-sized Bora particles bonded using cement paste. We examined its bending strength and permeability and performed a quantitative analysis of the bending stress distribution on the block using the finite element method. The hardness of Bora significantly increased when fired at temperatures exceeding 900 °C; hence, Bora fired at 1100 °C can be used as an effective substitute for crushed sand in mortar. Furthermore, the results confirmed that the use of fired Bora enabled the production of lightweight pavement blocks with extremely high permeability that satisfied the bending strength criterion.
DOI： 10.3390/su16124888
-
Statistical damage constitutive model for rocks considering temperature effects and its validation 査読あり 国際共著
Wei C., Zhao C., Zhao C., Matsuda H., Morita C.
Zhongnan Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban)/Journal of Central South University (Science and Technology) 55 ( 3 ) 1056 - 1067 2024年3月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Zhongnan Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban)/Journal of Central South University (Science and Technology)
In order to predict and evaluate the stability of deep high-temperature rock masses, theoretical derivation methods were used to study the constitutive relationship of rocks under (after) temperature action. Firstly, based on existing rock statistical damage constitutive models, the influence of temperature on rock damage variables was considered, and parameters such as damage variable correction coefficient, damage initiation stress, and initiation strain were introduced. Secondly, it is assumed that the strength of the microelements follows a power function distribution and conforms to the Hoek- Brown (H-B) strength criterion. In response to the drawback that statistical damage constitutive models cannot reflect the strong prepeak microcrack compaction effect, corresponding model correction coefficients were introduced. Thirdly, a rock statistical damage constitutive model considering temperature effect was established, and the expression of model parameters was determined. Finally, the accuracy of the model was verified by comparing the data obtained from uniaxial and conventional triaxial compression tests on granite under different temperature conditions with the calculation results of the model in the literature. The results show that the calculation results of the proposed model are consistent with the experimental results in literature in terms of numerical values, distribution patterns and trends. For each stage of the whole process σ-ε curve, the calculation result of the model in this paper is better than that of the constitutive model in the literature, and fits with the test curve better, which can better reflect the damage constitutive characteristics of rock under (after) high temperature. The parameters of the model are conventional and suitable for rocks under various temperature-pressure combination conditions.
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
-
これだけは知っておきたい橋梁メンテナンスのための構造工学入門
委員長：岩城一郎 他（ 担当： 共著）
建設図書 2019年5月
記述言語：日本語 著書種別：教科書・概説・概論
-
耐候性鋼橋梁の可能性と新しい技術
主査：山口栄輝 他（ 担当： 共著）
日本鋼構造協会 テクニカルレポート 2006年10月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
-
ロマンを訪ねて～九州橋紀行
九州橋梁・構造工学研究会 主査：﨑元達郎 他（ 担当： 共著）
西日本新聞社 1995年7月
記述言語：日本語 著書種別：一般書・啓蒙書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
-
進化するRC構造物の非破壊検査2003 非破壊検査の手法【目で見る】3D 招待あり
森田千尋，出水享
建築技術 ( 881 ) 101 - 102 2023年6月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
-
進化するRC構造物の非破壊検査2003 非破壊検査の手法【表面で計測する】光学的ひずみ計測 招待あり
森田千尋，出水享
建築技術 ( 881 ) 122 - 123 2023年6月
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
-
デジタル画像相関法を用いた橋梁の亀裂・変位・ひずみ計測に関する研究 招待あり
出水享，松田浩，伊藤幸広，森田千尋
光技術コンタクト 60 ( 2 ) 32 - 39 2022年2月
担当区分：最終著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
-
「橋の日」の制定・活動と47都道府県橋の日運動の支援 招待あり
森田千尋
土木学会誌 ( 8月 ) 60 - 61 2021年8月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）
-
宮崎大学工学部で行った高校生「総合的な探究の時間」の評価
田村宏樹、森田千尋、盆子原康博、荒井昌和、菅本和寛、坂本眞人、石津貴弘
宮崎大学工学部紀要 49 17 - 22 2020年9月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要）
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
-
大気暴露試験を用いたAl，Zn系溶射皮膜の腐食特性評価
森本菖，森田千尋，中野敦，押川渡，豊田祐樹，米沢昇
令和5年度土木学会西部支部研究発表会
開催年月日： 2024年3月9日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
-
鹿児島県内における耐候性鋼橋梁の保護性さび発生状況の時間変化
甲斐頌盛，安井賢太郎，清瀬啓文，森田千尋
令和5年度土木学会西部支部研究発表会
開催年月日： 2024年3月9日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
-
宮崎県内の耐候性鋼橋梁における約20年間のさび状態変化
清瀬啓文，森田千尋，別府渓太，安井賢太郎
令和5年度土木学会西部支部研究発表会
開催年月日： 2024年3月9日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
-
実環境下における機能性防錆塗装システムの防食特性評価
緒方悠人，中野敦，森田千尋，博多屋智志
令和5年度土木学会西部支部研究発表会
開催年月日： 2024年3月9日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
-
動画を用いた3次元モデルの形状とひび割れ幅計測に関する検討
池内亮磨，森田千尋，安井賢太郎，出水享
令和5年度土木学会西部支部研究発表会
開催年月日： 2024年3月9日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
-
令和5年度土木学会西部支部研究発表会優秀講演賞
2024年3月 公益社団法人土木学会西部支部
森本菖，森田千尋，中野敦，押川渡，豊田祐樹，米沢昇
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
-
令和5年度土木学会西部支部研究発表会優秀講演賞
2024年3月 公益社団法人土木学会西部支部
清瀬啓文，森田千尋，別府渓太，安井賢太郎
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
-
令和4年度土木学会西部支部研究発表会優秀講演賞
2023年3月 公益社団法人土木学会西部支部
豊田祐樹，汐川晶，中野敦，森田千尋，博多屋智志
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
-
第29回鋼構造年次論文（報告）発表会優秀発表賞
2021年11月 一般社団法人日本鋼構造協会
中野敦，白井敬大，森田千尋，押川渡，米沢昇
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
-
第８回九州橋梁・構造工学研究会シンポジウム優秀発表賞
2020年12月 一般社団法人九州橋梁・構造工学研究会
白井敬大、中野敦、森田千尋、押川渡、米沢昇
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
-
3次元データを用いたインフラ構造物の点検・診断システムの高度化・高精度化
研究課題/領域番号：22K0426801 2022年04月 - 2025年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
-
地方橋梁の三次元モデルの構築と効率的・効果的な復元設計による維持管理環境の創出
研究課題/領域番号：20K04666 2020年04月 - 2023年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究代表者
-
橋梁狭隘箇所の変状認識を目的とするGNSSを採用したUAV自律航行システムの開発
研究課題/領域番号：18K04305 2020年04月 - 2021年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
-
３次元データを用いたインフラ構造物の革新的点検・診断システムの開発
研究課題/領域番号：19K04556 2019年04月 - 2021年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
-
光学的計測法を用いた仮設足場を用いない効率的・低コストな橋梁健全度診断手法の開発
研究課題/領域番号：17H03298 2017年04月 - 2020年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
-
橋梁を対象としたデータアキュムレータカリキュラム構築と地方におけるニーズ調査
2023年11月 - 2025年03月
国立研究開発法人土木研究所 戦略的イノベーション創造プログラム（SIP)
担当区分：研究代表者
-
宮崎版インフラメンテナンスに携わる技術者の再教育
2023年07月 - 2024年03月
(公財)宮崎県建設技術推進機構 宮崎『ひと・まち・みらい』づくりに関する研究・活動等助成事業
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
-
宮崎版インフラメンテナンスに携わる技術者の再教育
2022年07月 - 2023年03月
(公財)宮崎県建設技術推進機構 宮崎『ひと・まち・みらい』づくりに関する研究・活動等助成事業
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
-
橋梁点検におけるドローンの活用について
2022年05月 - 2023年03月
(公財)宮崎県建設技術推進機構 宮崎『ひと・まち・みらい』づくりに関する研究・活動等助成事業
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
-
橋梁点検技術者養成講座の実施
2021年07月 - 2022年03月
(公財)宮崎県建設技術推進機構 宮崎『ひと・まち・みらい』づくりに関する研究・活動等助成事業
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
受託研究受入実績 【 表示 ／ 非表示 】
-
配電設備における強度計算手法の検証
2021年12月 - 2022年11月
株式会社明光社
担当区分：研究代表者 受託研究区分：一般受託研究
研究・技術シーズ 【 表示 ／ 非表示 】
-
多視点画像解析を用いた構造物の3次元モデル化と橋梁点検への活用
防食技術（溶射、機能性防錆塗装システム）の腐食性評価に関する研究
耐候性鋼橋梁の健全度評価手法に関する研究ホームページ： 土木環境工学プログラム
技術相談に応じられる関連分野：・橋梁（特に鋼橋梁）の点検、診断、補修・補強に関する内容
・構造物の構造解析、実験メッセージ：構造物（特に鋼橋梁）の維持管理に関する研究を行っています。これらに関するご相談に対応できると思います。
また、学び直し講座として、橋梁点検技術者養成講座を実施しています。