自然界の物理現象をPDEで表現することが多くあります。
移流分散方程式、熱拡散方程式の2つはよく使用しますね。双曲型・放物型の組み合わせか、片方です。
先日気がついたのですが、通常の圧密方程式もPDEなんですね。拡散方程式と同じです。
COMSOLではこのようなPDEを自由に編集でき、計算できます。
連成もできるようで、温度の異なる流体の不飽和浸透も下記の参考書には載っていました。
Jos Van Schijndel "Integrated Modeling Using Matlab, Simulink and COMSOL: With Heat, Air and Moistrue Applications for Building Physics and Systems"
興味ありますね。
2011年6月12日日曜日
2011年6月9日木曜日
Dating of Groundwater
温泉に対するトンネル掘削の事後評価業務の中で、後輩がトリチウムを測定することになりました。
「年代が求められない場合もあるので、事前のデータを見ておかないといけない」と言ったところ、「半減期が短いからですね」といった答えが返ってきました。過去に書いた報告書を渡しておきましたが、トリチウムを使った事後評価の手法、事前データのチェックの必要性は理解できたでしょうか？
後輩は話題の放射性というキーワードにはまって、地下水流動まで頭が回らなかったようです。前回測定した地下水がそこに留まり続けることはありません。そのため、トリチウムは単順に減少はしないのです。次々、新しいトリチウムを含んだ地下水がやってきます。増える場合もあるでしょう。
もうひとつ。トリチウム濃度は大気と非平衡になった時点から減少します。例えば、2000年測定時に10T.U.であれば1960年前後、もしくは1970年前後での降雨浸透となります。そのため、浸透個所から測定個所までの滞留時間は40年か30年になります。地盤の透水性や地下水年代のコンター図を描けばどちらかはっきりするでしょう。
仮に滞留時間が30年だった場合、今年測定して年代をきめるのは困難です。水爆実験のピークを過ぎて天然レベルに近付く傾向となり、年代が一義的に決まらないのです。今後、ますます困難になっていくでしょう。
そのため、現在では酸素同位体やヘリウムなどの測定を併用しているようですが、私はやったことがありません。地下水を専門とする他の技術者がやっていますので、この際、聞いてみましょう。
ちなみに、池のトリチウム濃度も測るようです。地表水と地下水の混合を計算する必要があるのでしょう。福井県や愛媛県の公開されているデータを見れば、使えるかもしれませんが。
そういえば、以前、PHREEQCでisotopeをMIXできないと書きました。
http://phreeqc.blogspot.com/2010/08/phreeqcisotopemix_09.html
本当にできないのか再度チェックしたところ、あっさりできました。トリチウムを含むデータベース”iso.dat”を選択し、適当な濃度を入力、mixさせたところ、ちゃんと計算してくれました。逆解析もできそうなんですけど。何をやってたのでしょうか？
でもこれで、水質試験結果と併せてMIXでチェックできますね。
「年代が求められない場合もあるので、事前のデータを見ておかないといけない」と言ったところ、「半減期が短いからですね」といった答えが返ってきました。過去に書いた報告書を渡しておきましたが、トリチウムを使った事後評価の手法、事前データのチェックの必要性は理解できたでしょうか？
後輩は話題の放射性というキーワードにはまって、地下水流動まで頭が回らなかったようです。前回測定した地下水がそこに留まり続けることはありません。そのため、トリチウムは単順に減少はしないのです。次々、新しいトリチウムを含んだ地下水がやってきます。増える場合もあるでしょう。
もうひとつ。トリチウム濃度は大気と非平衡になった時点から減少します。例えば、2000年測定時に10T.U.であれば1960年前後、もしくは1970年前後での降雨浸透となります。そのため、浸透個所から測定個所までの滞留時間は40年か30年になります。地盤の透水性や地下水年代のコンター図を描けばどちらかはっきりするでしょう。
仮に滞留時間が30年だった場合、今年測定して年代をきめるのは困難です。水爆実験のピークを過ぎて天然レベルに近付く傾向となり、年代が一義的に決まらないのです。今後、ますます困難になっていくでしょう。
そのため、現在では酸素同位体やヘリウムなどの測定を併用しているようですが、私はやったことがありません。地下水を専門とする他の技術者がやっていますので、この際、聞いてみましょう。
ちなみに、池のトリチウム濃度も測るようです。地表水と地下水の混合を計算する必要があるのでしょう。福井県や愛媛県の公開されているデータを見れば、使えるかもしれませんが。
そういえば、以前、PHREEQCでisotopeをMIXできないと書きました。
http://phreeqc.blogspot.com/2010/08/phreeqcisotopemix_09.html
本当にできないのか再度チェックしたところ、あっさりできました。トリチウムを含むデータベース”iso.dat”を選択し、適当な濃度を入力、mixさせたところ、ちゃんと計算してくれました。逆解析もできそうなんですけど。何をやってたのでしょうか？
でもこれで、水質試験結果と併せてMIXでチェックできますね。
2011年6月5日日曜日
After the earthquake hit on March 11th, 2011
In this earthquake, a lot of problems were boiled up in Japan.
Were geology, geochemistry, physics, and mathematics really applied for the analysis of the earthquake? The result of the diffusion simulation of pollution was published in a few days from the earthquake in foreign countries. Recently, it was pointed out that the result of the prediction was intentionally hidden in Japan.
The politicians who don't know the sciences try to overcome the national crisis by their technique, or political technique. Observation data was hidden, and a political explanation were often used by them. The opposition party is concentrating on hurling diatribes toward the government party, isn't concentrating on helping the victims.
These responses of the government were enough to decrease my interest for the future of nuclear power plant. However, engineers have to examine various natural phenomena generated this time.
The other day, the briefing session on the earthquake was held by our company. Major topics were on the damages of the civil structures. It was started with the evaluation of the seismic characteristics. Then, the dameges of the sewerage, waterworks, bridge, road, harbor, landslide, and liquefuction were reported subsequently.The damage that will occur in the future should be decreased by improving our technology.
The politicians have the responsibility to save the victims after the crisis, and we, as engineers, have to show the technology for the nation before it occurs.
Were geology, geochemistry, physics, and mathematics really applied for the analysis of the earthquake? The result of the diffusion simulation of pollution was published in a few days from the earthquake in foreign countries. Recently, it was pointed out that the result of the prediction was intentionally hidden in Japan.
The politicians who don't know the sciences try to overcome the national crisis by their technique, or political technique. Observation data was hidden, and a political explanation were often used by them. The opposition party is concentrating on hurling diatribes toward the government party, isn't concentrating on helping the victims.
These responses of the government were enough to decrease my interest for the future of nuclear power plant. However, engineers have to examine various natural phenomena generated this time.
The other day, the briefing session on the earthquake was held by our company. Major topics were on the damages of the civil structures. It was started with the evaluation of the seismic characteristics. Then, the dameges of the sewerage, waterworks, bridge, road, harbor, landslide, and liquefuction were reported subsequently.The damage that will occur in the future should be decreased by improving our technology.
The politicians have the responsibility to save the victims after the crisis, and we, as engineers, have to show the technology for the nation before it occurs.
2011年6月4日土曜日
RockJock
USGS の RockJock に Standard を追加しようと、研究職が頑張っています。
といっても、鉱物の入手や測定など、最近着手したところで、お願いしてからもう1年以上経ちました。後回しになっていました。今日は仕事が落ち着いたので、問題点などの話を聞いていました。
その中で、思い出したことがあります。
EXCEL の英語版ベースに作られているので、他の言語版で動かすには修正が必要です。私は面倒なので英語版で動かしていましたが、会社には日本語版しかないので、ソルバーの設定を変更する必要があります。これはマニュアルに書いてあるので、順に追っていけばできると思います。困難ではありませんが、面倒です。
次に、StartRkJock11.xlsm を使用する場合は、マクロの中で指定している RkJock11.xlsm の path を修正する必要があります。マニュアルには Sheet の記載通りに設定するよう書いてあるだけで、Sheet には「マクロの記録」機能を使うよう記載されています。これ、VB Editor で path を直すほうが早いですよね。Module25の以下のプロシージャ内の赤色の path を修正すればOKです。（いらないmoduleがたくさんあります。おおらかですね。）
Sub OpenRJ()
'
' OpenRJ Macro'
'
Workbooks.Open Filename:= _
"C:\ALL User Data (Illite)\Denny\Eberl Programs\RkJock11\FINAL RJ\2007 Excel\StartRkJock11\RkJock11.xlsm"
Windows("StartRkJock11.xlsm").Activate
End Sub
File Openダイアログを使えば簡単ですが、まあ、手間としては変わりませんね。
といっても、鉱物の入手や測定など、最近着手したところで、お願いしてからもう1年以上経ちました。後回しになっていました。今日は仕事が落ち着いたので、問題点などの話を聞いていました。
その中で、思い出したことがあります。
EXCEL の英語版ベースに作られているので、他の言語版で動かすには修正が必要です。私は面倒なので英語版で動かしていましたが、会社には日本語版しかないので、ソルバーの設定を変更する必要があります。これはマニュアルに書いてあるので、順に追っていけばできると思います。困難ではありませんが、面倒です。
次に、StartRkJock11.xlsm を使用する場合は、マクロの中で指定している RkJock11.xlsm の path を修正する必要があります。マニュアルには Sheet の記載通りに設定するよう書いてあるだけで、Sheet には「マクロの記録」機能を使うよう記載されています。これ、VB Editor で path を直すほうが早いですよね。Module25の以下のプロシージャ内の赤色の path を修正すればOKです。（いらないmoduleがたくさんあります。おおらかですね。）
Sub OpenRJ()
'
' OpenRJ Macro'
'
Workbooks.Open Filename:= _
"C:\ALL User Data (Illite)\Denny\Eberl Programs\RkJock11\FINAL RJ\2007 Excel\StartRkJock11\RkJock11.xlsm"
Windows("StartRkJock11.xlsm").Activate
End Sub
File Openダイアログを使えば簡単ですが、まあ、手間としては変わりませんね。
No such file or directory
「Dtransu のソースの中に誤りがある」と、他社から指摘があり、確認しました。
確かに、Do文で配列の上限以上の要素にアクセスしようとしている箇所があります。ビルド時には当然エラーは出ませんが、実行時にも今までエラーが出ていないので、実際はアクセスすることもないのかもしれません。とにかく修正しました。使ってない変数を引数の数を合わせるためかそのまま置いていたり、コメントがなかったりと、他人の書いているコードは分かりにくいんです。いえ、言い訳ですね。ソースを完全に理解できていない私の能力不足です。
ただ、構成式やFEMなどの近似解法の理論を理解するのと、ソースを理解するのは別ではないでしょうか？市販のソフトではソースまで公表されていませんからね。いえ、これも言い訳になりますね。やめておきましょう。
とにかく、ソースを完全に理解していないのは、気持ちが悪いのです。
他にも気になる個所がいくつかあり、ついでに修正しました。
で、コンパイルしようとすると、VF12で以下のエラーが発生。
Severe: No such file or directory fortcom
画面にはちゃんと修正したソースが表示されています。なんで？と思いながらpathをいじったり、VFをインストーラーから修復したりしてました。
晩御飯を食べて落ち着いてから再開すると、今度はソースが開きません。確認すると、ソースを削除していました。バックアップから復活させてビルドすると、正常に動作しました。だから、No such file なんですね。そういえば、ファイルの整理をしていましたね・・・情けない。
ちなみに、さきほどサポートからのメールが届きました。
例えば、ビルドコマンドで指定したソースファイル名を間違った場合にこのエラーメッセージがでるとのこと。遅くまでスミマセン。
確かに、Do文で配列の上限以上の要素にアクセスしようとしている箇所があります。ビルド時には当然エラーは出ませんが、実行時にも今までエラーが出ていないので、実際はアクセスすることもないのかもしれません。とにかく修正しました。使ってない変数を引数の数を合わせるためかそのまま置いていたり、コメントがなかったりと、他人の書いているコードは分かりにくいんです。いえ、言い訳ですね。ソースを完全に理解できていない私の能力不足です。
ただ、構成式やFEMなどの近似解法の理論を理解するのと、ソースを理解するのは別ではないでしょうか？市販のソフトではソースまで公表されていませんからね。いえ、これも言い訳になりますね。やめておきましょう。
とにかく、ソースを完全に理解していないのは、気持ちが悪いのです。
他にも気になる個所がいくつかあり、ついでに修正しました。
で、コンパイルしようとすると、VF12で以下のエラーが発生。
Severe: No such file or directory fortcom
画面にはちゃんと修正したソースが表示されています。なんで？と思いながらpathをいじったり、VFをインストーラーから修復したりしてました。
晩御飯を食べて落ち着いてから再開すると、今度はソースが開きません。確認すると、ソースを削除していました。バックアップから復活させてビルドすると、正常に動作しました。だから、No such file なんですね。そういえば、ファイルの整理をしていましたね・・・情けない。
ちなみに、さきほどサポートからのメールが届きました。
例えば、ビルドコマンドで指定したソースファイル名を間違った場合にこのエラーメッセージがでるとのこと。遅くまでスミマセン。
2011年6月2日木曜日
石と土の色
今日は、大阪大学 中嶋教授の色の話を聞きました。
昔、地球色変化（「へんげ」だそうです）も興味深く読みましたし、深田研から公開されている資料や、論文も読んでいました。ミノルタの色彩色差計で、論文と条件を合わせてコアの色を計ったりもしていたのですが、定量分析ができないため、いつの間にか使わなくなっていました。
色の測定は XRD で検出できないような微量の鉱物を定性的に推定できる利点があります。私は花崗閃緑岩の強度の落ちる変質の原因を、XRD で解決できなかったため、色から推定したことがあります。他にも実務での利用法はあるでしょう。
久しぶりに聞くと、「ああ、そういう手法があったなあ」という懐かしい思いと、「まだ定量分析は困難なんだなあ」という残念な思いが交錯しました。ferrihydrite を近赤外などで定量できれば、かなり使えるツールになるのですが。
もともと、地層処分の問題を解決するために色の利用を思いつかれたそうですが、その関連で放射性物質の移流分散も研究されているようです。色のイメージが強い先生だったので、簡易反応を取り入れた1次元の移流分散方程式と理論解の載ったスライドを見たときには驚きました。
聴講していた学生さんもパラメーター取得について研究しているそうです。ただ、比表面積 A や反応定数 k についてはまだまだ研究の段階らしく、明快な設定法は無いようでした。
複雑な心境ですね。
昔、地球色変化（「へんげ」だそうです）も興味深く読みましたし、深田研から公開されている資料や、論文も読んでいました。ミノルタの色彩色差計で、論文と条件を合わせてコアの色を計ったりもしていたのですが、定量分析ができないため、いつの間にか使わなくなっていました。
色の測定は XRD で検出できないような微量の鉱物を定性的に推定できる利点があります。私は花崗閃緑岩の強度の落ちる変質の原因を、XRD で解決できなかったため、色から推定したことがあります。他にも実務での利用法はあるでしょう。
久しぶりに聞くと、「ああ、そういう手法があったなあ」という懐かしい思いと、「まだ定量分析は困難なんだなあ」という残念な思いが交錯しました。ferrihydrite を近赤外などで定量できれば、かなり使えるツールになるのですが。
もともと、地層処分の問題を解決するために色の利用を思いつかれたそうですが、その関連で放射性物質の移流分散も研究されているようです。色のイメージが強い先生だったので、簡易反応を取り入れた1次元の移流分散方程式と理論解の載ったスライドを見たときには驚きました。
聴講していた学生さんもパラメーター取得について研究しているそうです。ただ、比表面積 A や反応定数 k についてはまだまだ研究の段階らしく、明快な設定法は無いようでした。
複雑な心境ですね。
2011年6月1日水曜日
トンネル掘削と透水係数の変化
COMSOLのConference CD 2011 Ed. の中に、トンネル掘削による影響によって、周辺の透水係数の変化を考慮した浸透流計算の実施例がありました。2010年 Bostonでの発表のようです。
原理は簡単で、弾塑性でひずみを計算し、それに応じた透水係数の変化をあらかじめ設定していた関数から導いて、浸透流計算をするといった内容でした。関数の出典も載っていましたので、取り寄せましょう。
昔、ポストグラウトで変位を出してしまった事例を経験しましたが、その時は水の解析は水理担当者、変形の解析は力学担当者として別々で行っていました。本来はこういった連成解析が必要だったんでしょうね。
COMSOLは柔軟ですね。
原理は簡単で、弾塑性でひずみを計算し、それに応じた透水係数の変化をあらかじめ設定していた関数から導いて、浸透流計算をするといった内容でした。関数の出典も載っていましたので、取り寄せましょう。
昔、ポストグラウトで変位を出してしまった事例を経験しましたが、その時は水の解析は水理担当者、変形の解析は力学担当者として別々で行っていました。本来はこういった連成解析が必要だったんでしょうね。
COMSOLは柔軟ですね。
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