Vol. 1 2017.11.11

株式会社インサイト
株式会社インサイトのユーザー訪問第 1 回目、九州大学の浅井光輝准教授を訪ねました。に映像化されます。計算上では仮想の状態を世界初・歩く津波 VR 体験！

再現できるため、実際に予想される地震動よりも大きな負荷を設定した解析により、劣化や崩九州大学大学院工学府、構造解析学研壊を起こし易い箇所が浮かび上がります。その究室で浅井先生は現在主にマルチフィジッ

結果を基に効率のよい補強対策を検討し、構クス解析を研究されています。石橋崩壊の造物の安全確保に繋げることが出来るのです。

シミュレーションからマルチフィジックス解析を用いた津波体験シミュレーションに至った研究の流れと、テレビ報道でも取り上げられた最新の研究について伺いました。
構造物は安全であるべき土木工学の根底にある「構造物は安全であるべきだ」という理念の基、構造物の安全性を検統合によりもっと先端を目指す
2011 年の東北地方太平洋沖地震では、想定外の津波により甚大な被害がもたらされました。そこで、既存の被害予測よりも複合的に高精度な解析を行うことで減災出来るのではないか、予測の可能性があるものを放置するのは人災ではないか、との熱い思いから浅井先生の研究はマルチフィジックス解析へと繋がります。

浅井光輝 准教授

証する研究の一つとして、浅井先生は石造アー

洗掘により基礎地盤が流され不安定になった地チ崩壊のシミュレーションを行ってこられました。

盤上の構造物倒壊、津波により損壊した家屋規模が大きな構造物は実際に破壊して実験すや建造物が瓦礫となり起こった津波外力（津る事が不可能なためシミュレーションを行い検証

波による外力）の増加などの複合的連鎖被害するのが合理的です。

を分析するには、現在は細分化されて独立したが必要となります。このような丁寧な分析を施し分野として発展している構造、水理、地盤、情ながら複雑に形状を変えていく津波に対して総報といった研究の統合が必要でした。各分野の合的に解析を行うことで実際に災害が起こった最先端の技術を集約し、マルチ的アプローチで場合のよりリアルな予測、さらには警告、新たにそれぞれの地域環境に応じたより現実に近い津建築する防波堤・潮堤を含む構造物への提案

波を追求ました。さらに、実際の被害状況を基を行うことができます。

九州大学工学研究院
社会基盤部門 構造解析学研究室
https://kyushu-u.wixsite.com/
structural-analysisに検証し、将来に向けて予測する事ができれば、防災・減災に役立てる事が可能になります。このマルチフィジックス解析の研究では、固体が流体に変化する相変化などの複雑な現象を扱う必要があるため、SPH 粒子法を使用しています。
図は石橋に負荷がかかった際にどのように崩壊するかをシミュレーションしたものです。石橋の表面をレーザースキャナーで読み取り、手作業で調整、誤差わずか 1～2 ミリ程度のトレースを行ないます。有限要素法(FEM)を用い、建築から約 100 年を経過した状態を計算します。非常に細密な計算を行っているため、3D で動画に起こすと、崩壊の様子が非常にリアルかつ滑らか

例えば細かな視点で見た場合、避難ビルが全体を壁で覆われている場合と開口部がある場合さらにピロティーがある場合を比較すると、遡上波がビルに与える流体力はピロティーのように開口部が広い程が弱く、波が吸収されます。
ISPH 粒子法を用いて解析し、3D で可視化します。これは、水理と構造、両分野からの考察

開口部なし

開口部有りまた別の研究では、実際に津波が起きた地域の※ンドディスプレイを使用した VR 体験を楽しめるア

航空測量あるいは深浅測量 などの地表面・ミューズメント施設が増え、家庭用機器も広く販

海底面の計測データより、地形モデルを粒子状売されるようになりました。 そして景色やゲーム、のデータへ変換、SPH 法を用いて津波の 3D 解

職業訓練などその空間に身をおいて仮想体験

析を行い画像で津波を再現しました。実際に起できるようになりました。そこで浅井先生の研究

きた津波の状況と比較し、解析方法の正確さ

チームではヘッドマウントディスプレイに加え、歩が検証されました。

行コントローラの上を歩き津波を仮想体験でき※ 深浅測量：海底や湖底などの地形を把握する測量るソフトを開発しました。歩行コントローラはアメリ

このように様々な研究が統合され、マルチフィジッ

日本初です。ランニングマシンのようにコンベアはクス解析を用いて津波の CG での再現が可能にありませんが、大きな浮き輪上のバーに腰から下なりました。現在ある実都市の３D マップが作成をベルトで若干吊り下げ気味に固定し、緩勾配され、津波が来た際にどのように濁流が街を襲っのすり鉢状のプレートをセンサー付の特殊なスニてくるかが CG で再現されました。数キロ四方のーカーで歩きます。水平に 360 度好きな方向に領域を 50cm 間隔の粒子で解析するには億単体の向きを変えることが出来、速度と共にその動位の粒子の解析が必要です。この膨大なデータきが画面に反映されます。アメリカでゲーム機器処理は世界でも先端の「京」コンピュータを用いとして使用の際はマシンガンを抱え敵を倒しながて行われています。これまでになかったレベルでのら進みますが、津波体験では命を守るために走緻密な計算でその地域独自のリアルな津波をります。

動画にすることが可能になりました。実際に自治体での活用が始まったばかりのこの津波遡上のシミュレーションは、各自治体が持つ地形データを元に様々な地区について応用可能です。これから益々活用の幅は広がっていくと考えられます。

カでゲーム用に開発された機器で輸入するのは歩行コントローラで津波を体験中

株式会社インサイト＊Meshman ソフトウェアシリーズ販売（自社・国内開発）＊最先端 HPC 用高性能ソフト等 CAE
関連ソフト受託開発＊PC クラスタ販売（ADVENTURE Grid Stations 等）＊CAE 資格取得支援、技術者教育＊機械学習、深層学習コンサルタント

先ず、自分が立っている位置の目線で遠方から徐々に波が押し寄せて来きます。その場に立ち浅井先生にお使い頂いているソフトウェアは尽くしていると予想を超えて一瞬で頭から濁流に

Meshman_Particle_HPC

呑まれてしまいます。どこに向かえば助かるのかを

Meshman_ParticleViewer_HPC

瞬時に判断しなくてはなりません。テレビ映像で理解していた津波とは形相が違い、頭上から襲ってくる波の恐怖感は 2D では感じ得ないものです。この仮想避難体験装置を使うことで、津波

Meshman_PaerticlePacking です。
SPH 法を使っての解析に使用されています。
当社開発のソフトウェアはご使用目的に応じたカスタマイズも承ります。
お問い合わせは株式会社インサイトまで。

を見てから避難するのでは間に合わず、津波警報が出た瞬間から避難を開始する必要性があることを理解しておけば、将来より多くの命を救う事ができるのではないかと思われます。航空測〒113-0033
東京都文京区本郷 5-29-12-407
赤門ロイヤルハイツ

量、深浅測量などのデータが揃えば様々な地域のバージョンを作成して体験可能との事、より具リアルに命を守るために最先端の研究で現在最も話題となっているのはNHK でも取り上げられ話題となっている津波の体的な防災教育、防災計画も可能となります。
地震、水害の多い我が国において、益々必要とされ、大きな期待が寄せられる研究です。

VR （ バ ー チ ャ ル ・ リ ア リ テ ィ ー ） 体 験 で す 。

浅井先生、お忙しい中取材させて頂きありがとう2016 年は「VR 元年」とよばれる程、ヘッドマウございました。

九州大学伊都キャンパス 今回の一品

中華料理 天天予想以上のボリュームでした！