Organization
Faculty of Environmental, Life, Natural Science and Technology Associate Professor
Position
Associate Professor
Contact information
External link
FUKUMOTO Yutaka
Degree
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博士（農学）
Research Interests
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Particle-based methods
-
Computational geomechanics
Research Areas
-
Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Geotechnical engineering
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Environmental Science/Agriculture Science / Rural environmental engineering and planning
Education
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Kyoto University 大学院農学研究科 地域環境科学専攻 博士後期課程
2012.4 - 2015.3
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Kyoto University 大学院農学研究科 地域環境科学専攻 博士前期課程
2010.4 - 2012.3
-
Kyoto University 農学部 地域環境工学科
2006.4 - 2010.3
Research History
-
Okayama University 学術研究院 環境生命自然科学学域 Associate Professor
2024.12
-
Nagaoka University of Technology 技学研究院 環境社会基盤系 Associate Professor
2022.4 - 2024.11
-
Nagaoka University of Technology 技学研究院（環境社会基盤工学専攻） Associate Professor
2020.4 - 2022.3
-
Nagaoka University of Technology 技学研究院（環境社会基盤工学専攻） Assistant Professor
2015.4 - 2020.3
-
Japan Society for Promotion of Science 特別研究員
2012.4 - 2015.3
Professional Memberships
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JAPAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS
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THE JAPANESE SOCIETY OF IRRIGATION, DRAINAGE AND RURAL ENGINEERING
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THE JAPANESE GEOTECHNICAL SOCIETY
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日本計算工学会
Committee Memberships
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農業農村工学会 研究委員会 委員
2024.12
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産学官テーマ推進委員会（真柄建設株式会社） 委員
2024.9
-
IWACOM-IV, Co-Organizer of OW8 (Advances in geotechnical engineering)
2024.9
-
第67回理論応用力学講演会 実行委員会 委員
2023.11 - 2024.9
-
新潟県土木部・交通政策局 総合評価アドバイザー 委員
2022.4 - 2025.3
-
JGS北陸支部ユースネットワーク委員会 委員
2021.7 - 2025.3
-
第57回地盤工学研究発表会実行委員会 / 開催準備委員会 幹事
2021.1 - 2023.3
-
東日本高速道路株式会社新潟支社 土工技術検討会 委員
2020.12 - 2024.11
-
国土交通省北陸地方整備局中越ブロック総合評価審査委員会 河川砂防部会 委員
2020.4 - 2025.3
-
地盤工学会 令和元年台風19号災害調査団 千曲川流域災害調査団 団員
2019.10 - 2020.6
-
土木学会 関東支部 新潟会 幹事
2019.4 - 2022.3
Committee type：Academic society
-
地盤工学会 北陸支部 若手理論・計算力学普及委員会 副委員長
2018.8 - 2022.3
Committee type：Academic society
-
土木学会 調査研究部門 土木学会論文編集委員会 C分冊編集小委員会 委員
2018.6 - 2020.6
Committee type：Academic society
-
日本計算工学会 多元災害シミュレーション研究会 委員
2018.5
Committee type：Academic society
-
日本地すべり学会 第57回日本地すべり学会研究発表会 実行委員会 委員
2018.1 - 2018.9
Committee type：Academic society
-
国際地盤工学会技術委員会 TC103（Numerical Methods in Geomechanics）国内委員会 委員
2017.9
Committee type：Academic society
-
文部科学省 科学技術・学術政策研究所 科学技術予測センター（NISTEP） 専門調査員
2017.4 - 2022.3
Committee type：Academic society
-
地盤工学会誌読者モニター
2017.4 - 2020.3
Committee type：Academic society
-
地盤工学会 北陸支部 幹事
2015.4 - 2025.3
Committee type：Academic society
-
日本地すべり学会 新潟支部 幹事
2015.4 - 2025.3
Committee type：Academic society
-
インフラ再生技術者育成新潟地域協議会（ME新潟） 幹事
2015.4 - 2018.3
Committee type：Academic society
-
地盤工学会誌編集委員 学生委員
2011.6 - 2012.6
Committee type：Academic society
Papers
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NSSP. Kalyan, Y. Fukumoto, RK. Kandasami
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 1480 ( 1 ) 012043 - 012043 2025.4
-
Y. Fukumoto, NSSP. Kalyan, RK. Kandasami, T. Shimbo
IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 1480 ( 1 ) 012036 - 012036 2025.4
-
実問題への適用② ～粒子流体連成・土石流・洗掘～（個別要素法による地盤材料のモデリングとその応用 第7回） Reviewed
中田幸男, 福元 豊, 堀口俊行, 岩本哲也
地盤工学会誌(Web) 73 ( 3 ) 55 - 66 2025.3
-
新保泰輝, 叶田知愛, 河村知記, 福元豊
日本地震工学シンポジウム論文集(CD-ROM) 25 ( 5 ) 5_2 - 5_12 2025
-
地盤力学における破壊力学的アプローチの現状と課題 Reviewed
新保泰輝, 福元 豊
計算力学部門ニュースレター 72 36 - 41 2025
-
Investigating rock particle breakage using 3D coupled peridynamics-discrete element method: Emphasis on local surface features Reviewed
N. S.S.P. Kalyan, Yutaka Fukumoto, Ramesh Kannan Kandasami
Engineering Fracture Mechanics 312 2024.12
-
プログラミングで学ぶ一次元個別要素法（個別要素法による地盤材料のモデリングとその応用 第2回） Reviewed
福元 豊, 内藤直人
地盤工学会誌(Web) 72 ( 10 ) 58 - 66 2024.10
-
Development of cosmic-ray imaging with nuclear emulsion films for safety assessments of levees Reviewed
Nobuko Kitagawa, Kunihiro Morishima, Yutaka Fukumoto, Hiroyasu Yasuda, Tomoya Imanishi, Kazuki Kishimoto, Hiroto Kodama, Fuyu Miyata, Kento Morii, Kento Nakano, Taketo Nishigaki, Kai Shimizu
Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference — PoS(ICRC2023) 444 1 - 7 2024.9
-
Observation of river levee using cosmic-ray imaging technique with nuclear emulsion plates Reviewed
北川暢子, 森島邦博, 福元豊, 安田浩保
地盤工学会誌(Web) 72 ( 1 ) 24 - 28 2024
-
Modified ultimate bearing capacity formula of strip footing on sandy soils considering strength non-linearity depending on stress level Reviewed
Iqbal, T, Ohtsuka, S, Isobe, K, Fukumoto, Y, Kaneda, K
Soils and Foundations 63 ( 3 ) 1 - 15 2023.6
-
3-D coupled peridynamics and discrete element method for fracture and post-fracture behavior of soil-like materials Reviewed
Yutaka Fukumoto, Taiki Shimbo
Computers and Geotechnics 158 105372 - 105372 2023.3
-
Examination of the ultimate bearing capacity formula regarding size effect and relative density for sandy soils Reviewed
T. Iqbal, S. Ohtsuka, Y. Fukumoto, K. Isobe
Smart Geotechnics for Smart Societies 1318 - 1322 2023.1
-
Influence of strip footing size on the ultimate bearing capacity formula for sandy soils Reviewed
Iqbal, T, Ohtsuka, S, Isobe, K, Fukumoto, Y, Kaneda, K
International Journal of GEOMATE 24 ( 102 ) 1 - 9 2023.1
-
Limit load space of rigid strip footing on cohesive-frictional soil subjected to eccentrically inclined loads Reviewed
Quang N. Pham, Satoru Ohtsuka, Koichi Isobe, Yutaka Fukumoto
Computers and Geotechnics 151 104956 - 104956 2022.11
-
Effect of water contents and initial crack lengths on mechanical properties and failure modes of pre-cracked compacted clay under uniaxial compression Reviewed
Taiki Shimbo, Chisato Shinzo, Ukyo Uchii, Ryota Itto, Yutaka Fukumoto
Engineering Geology 301 2022.5
-
Acceleration of DEM simulation Reviewed
福元豊, 西浦泰介
地盤工学会誌(Web) 70 ( 1 ) 2022
-
Coupled numerical analysis of DEM and fluid flow Reviewed
福元豊, 前田健一
地盤工学会誌(Web) 70 ( 2 ) 2022
-
Wide-area Land Subsidence of Kashiwazaki Plain due to the 2007 Niigata-ken Chuetsu-Oki Earthquake Reviewed
S. Ohtsuka, K. Isobe, Y. Fukumoto
Geotechnical Engineering 52 ( 4 ) 1 - 7 2021.12
-
Fukumoto, Y., Ohtsuka, S.
Lecture Notes in Civil Engineering 125 624 - 631 2021
-
Kitao, T., Fukumoto, Y., Fujisawa, K., Jewel, A., Murakami, A.
Acta Geotechnica 16 ( 8 ) 2643 - 2656 2021
-
Fukumoto, Y., Yang, H., Hosoyamada, T., Ohtsuka, S.
Computers and Geotechnics 136 104234 - 104234 2021
-
Consideration on Limit Load Space of Footing on Various Soils Under Eccentric Vertical Load Reviewed
Pham N. Quang, Ohtsuka Satoru, Isobe Koichi, Fukumoto Yutaka
Challenges and Innovations in Geomechanics 126 75 - 84 2021
-
Numerical Investigation of Seepage Force Acting on Interfacial Bed Particles by DEM-LBM Reviewed
Jewel, A., Fujisawa, K., Fukumoto, Y., Murakami, A.
Lecture Notes in Civil Engineering 126 317 - 325 2021
-
Hongxuan YANG, Yutaka FUKUMOTO, Tokuzo HOSOYAMADA, Satoru OHTSUKA
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics (AM)) 76 ( 2 ) I_411 - I_422 2020
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Bearing Capacity of Footing Resting on Sand for Eccentric Vertical Load Reviewed
Quang, P.N., Satoru, O., Koichi, I., Yutaka, F.
Lecture Notes in Civil Engineering 62 1135 - 1142 2020
-
Limit load space of rigid footing under eccentrically inclined load Reviewed
Pham, Q.N., Ohtsuka, S., Isobe, K., Fukumoto, Y.
Soils and Foundations 60 ( 4 ) 811 - 824 2020
-
Stability analysis of caisson type seawall against tsunami in comparison with model tests Reviewed
Satoru Ohtsuka, Y. Fukumoto, H. Yamazaki, K. Kaneda
16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2019 2020
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Improvement in coupled DEM-LBM model for internal erosion of geomaterials with a broad particle size distribution Reviewed
Yutaka Fukumoto, S. Ohtsuka
16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2019 2020
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落差床止め工の流れ場および安定性について Reviewed
楊宏選, 福元豊, 細山田得三, 大塚 悟
第22回応用力学シンポジム 1 ( 1 ) 149 - 150 2019.6
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Analysis for wide-area land subsidence of Kashiwazaki Plain due to the 2007 Niigata-ken Chuetsu-Oki earthquake Reviewed
Satoru Ohtsuka, Koichi Isobe, Yutaka Fukumoto
7th International Conference on Earthquake Geotechnical Engineering 1 ( 1 ) 4195 - 4201 2019.6
-
Group effect on ultimate lateral resistance of piles against uniform ground movement Reviewed
Pham, Q.N., Ohtsuka, S., Isobe, K., Fukumoto, Y.
Soils and Foundations 59 ( 1 ) 27 - 40 2019
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Pham, Q.N., Ohtsuka, S., Isobe, K., Fukumoto, Y.
Lecture Notes in Civil Engineering 18 ( 1 ) 408 - 411 2019
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ON THE FLOW FIELD AND STRUCTURAL STABILITY FOR CONSOLIDATION WORKS WITH A HYDRAULIC DROP Reviewed
Hongxuan YANG, Yutaka FUKUMOTO, Tokuzo HOSOYAMADA, Satoru OHTSUKA
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics (AM)) 75 ( 2 ) I_519 - I_530 2019
-
Discrete particle simulation model for slaking of geomaterials including swelling clay minerals Reviewed
Yutaka Fukumoto, Satoru Ohtsuka
International Journal of GEOMATE 16 ( 54 ) 134 - 139 2019
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A STUDY ON THE VELOCITY AND PRESSURE FIELDS AROUND GROUNDSILL FROM RESULTS OF 2D HYDRAULIC MODEL EXPERIMENTS AND NUMERICAL SIMULATIONS Reviewed
YANG Hongxuan, 山本陽子, 福元豊, 細山田得三, 大塚悟, 福島雅紀
河川技術論文集 25 451 - 456 2019
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Ultimate bearing capacity of rigid footing under eccentric vertical load Reviewed
Pham, Q.N., Ohtsuka, S., Isobe, K., Fukumoto, Y., Hoshina, T.
Soils and Foundations 59 ( 6 ) 1980 - 1991 2019
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河川を横断する落差工周囲の河川流と浸透流の相互作用 Reviewed
細山田得三, 楊宏選, 福元豊, 大塚悟
第6回河川堤防技術シンポジウム 1 ( 1 ) 49 - 52 2018.12
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Coupled particle-fluid numerical simulation model for internal erosion of granular soils with a broad particle size distribution Reviewed
Yutaka Fukumoto, Satoru Ohtsuka
Proc. of 9th International Conference on Scour and Erosion 9 ( 1 ) 639 - 644 2018.11
-
Effect of ground movement direction on ultimate lateral resistance of line alignment piles in clay Reviewed
Quang N.Pham, Satoru Ohtsuka, Yutaka Fukumoto
7th Gigaku2018 RD ( 057 ) 1 - 1 2018.10
-
Bandara, S., Ohtsuka, S., Fukumoto, Y.
Landslides 15 ( 11 ) 1 - 12 2018.6
-
Two dimensional numerical simulation of hourglass by Discrete Element Method Reviewed
Takahashi, Kosei, Murakami, Akira, Fujisawa, Kazunori, Fukumoto, Yutaka
ELCAS Journal 3 79 - 84 2018.3
-
EFFECTS OF HYDRAULIC JUMP AND SEEPAGE FLOWS TO THE STABLILTY OF RIVER STRUCTURS AROUND WATER DROP WORKS Reviewed
YANG Hongxuan, FUKUMOTO Yutaka, HOSOYAMADA Tokuzo, OHTSUKA Satoru
Advances in River Engineering 24 655 - 660 2018
-
3-D direct numerical model for failure of non-cohesive granular soils with upward seepage flow Reviewed
Fukumoto, Y., Ohtsuka, S.
Computational Particle Mechanics 5 ( 4 ) 443 - 454 2018
-
落差工による跳水・浸透流およびそれらの河床構造物の安定性に及ぼす影響 Reviewed
楊宏選, 福元豊, 細山田得三, 大塚悟
土木学会論文集B1(水工学) 75 - - - 2018
-
Group effect on ultimate lateral resistance of piles in clayey soils against horizontal ground movement Reviewed
Quang N.Pham, Satoru Ohtsuka, Koichi Isobe, Yutaka Fukumoto
15th International Conference of the Internal Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics, 1 ( 630 ) 1 - 8 2017.10
-
An effective direct numerical simulation model of granular soils and seepage flow by using DEM and LBM Reviewed
Yutaka Fukumoto, Satoru Ohtsuka
15th International Conference of the Internal Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics, 1 ( 999 ) 1 - 8 2017.10
-
Comparison of sheared granular soils: Same void ratio but considerably different fabric Reviewed
Fukumoto, Y., Ohtsuka, S.
Geotechnical Engineering 48 ( 4 ) 32 - 39 2017
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3D DIRECT NUMERICAL SIMULATION OF PIPING BY PARTICLE-FLUID COUPLED MODEL Reviewed
岡田紘明, 福元豊, 藤澤和謙, 村上章
土木学会論文集 A2(応用力学)(Web) 73 ( 2 ) I_429 - I_438 2017
-
FUKUMOTO Yutaka, OHTSUKA Satoru
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics (AM)) 72 ( 2 ) I_335 - I_343 2016
-
Discrete element modeling of dry-stone masonry wall: Effects of block shape on seismic behavior Reviewed
Y. Fukumoto, A. Murakami, J. Yoshida, H. Sakaguchi
Computer Methods and Recent Advances in Geomechanics - Proceedings of the 14th Int. Conference of International Association for Computer Methods and Recent Advances in Geomechanics, IACMAG 2014 1607 - 1612 2015
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2D DIRECT NUMERICAL SIMULATION OF HOLE EROSION TESTS BY PARTICLE-FLUID COUPLED MODEL Reviewed
FUJINA Mizuha, FUKUMOTO Yutaka, MURAKAMI Akira
Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A2 (Applied Mechanics (AM)) 71 ( 2 ) I_567 - I_578 2015
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PS-MRT LATTICE BOLTZMANN MODEL FOR DIRECT SIMULATION OF GRANULAR SOILS AND SEEPAGE FLOW Reviewed
Y. Fukumoto, S. Ohtsuka, A. Murakami
PARTICLE-BASED METHODS IV-FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS 1 ( 1 ) 537 - 544 2015
-
Fukumoto, Y., Yoshida, J., Sakaguchi, H., Murakami, A.
Soils and Foundations 54 ( 6 ) 1117 - 1126 2014.12
-
The role of rolling friction in granular packing Reviewed
Fukumoto, Y., Sakaguchi, H., Murakami, A.
Granular Matter 15 ( 2 ) 175 - 182 2013.4
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Failure criteria for geomaterials in simple discrete element modeling Reviewed
Y. Fukumoto, A. Murakami, H. Sakaguchi
Computer Methods for Geomechanics: Frontiers and New Applications 2 702 - 707 2011
-
FAILURE CRITERIA FOR GEOMATERIALS IN SIMPLE DISCRETE ELEMENT MODELING Reviewed
FUKUMOTO Yutaka, SAKAGUCHI Hide, MURAKAMI Akira
Journal of applied mechanics 67 ( 1 ) 105 - 112 2011
MISC
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Limit load curve for vertical eccentricity load and inclined load applied for foundation on sandy ground
安藤康介, IQBAL Tahir, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 59th 2024
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Seismic Residual Deformation Analysis by Repeated Arcs Using X-FEM
新保泰輝, 竹中陽奈, 渡邊直人, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 59th 2024
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Novel Method of Direct Tensile Test for Fragile Solid Materials such as Soil
福原涼斗, 堀越晟冶, 原澤由展, 福元豊, 高田晋, LE Ngoc Bao, 中西晃, 柳浦良行, 新保泰輝
地盤工学研究発表会(Web) 59th 2024
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Experimental measurement of flow in granular porous media focusing on tortuosity
渡邉尚幸, 山本七輝, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 59th 2024
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透明土を用いた攪拌羽根の回転による流動状態の可視化計測実験
陳剣, 福元豊, 渡邉尚幸, CHERXIONG Laolue, 杉山博一, 西琢郎, 吉河秀郎, 齋藤亮
土木学会全国大会年次学術講演会(Web) 79th 2024
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Development of Seismic Residual Displacement Analysis Method Using X-FEM Coupled with Beam Elements
新保泰輝, 森田凌羽, 渡邊直人, 福元豊
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 29 2024
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3次元Peridynamicsを用いた盛土の亀裂発生・進展形状に与える地震波特性の影響
叶田知愛, 新保泰輝, 河村知記, 福元豊
土木学会全国大会年次学術講演会(Web) 79th 2024
-
摩擦を考慮した3次元Peridynamicsによる強制変位下での斜面崩壊解析
岡凌也, 新保泰輝, 河村知記, 福元豊
土木学会全国大会年次学術講演会(Web) 79th 2024
-
Breakage simulation of particles with complex morphology using peridynamics
福元豊, KALYAN NSSP, KANDASAMI Ramesh Kannan, 新保泰輝
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 29 2024
-
風化を誘因とする土砂災害発生機構の解明に向けた粒子型の破壊解析技術の開発
福元豊
sabo 135 2024
-
Proposal of Ultimate Bearing Capacity Equation for Sandy Ground for Vertical Loads
池田澪央, IQBAL Tahir, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 58th 2023
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Numerical model for handling compacted clay from crack initiation to post-failure based on peridynamic method
福元豊, 堀越晟冶, 新保泰輝
地盤工学研究発表会(Web) 58th 2023
-
Development of a 3D Capture System for Specimen Failure Shapes during Compression Testing Using Photogrammetry
内井右京, 新保泰輝, 福元豊
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 28 2023
-
Development of a 3D Peridynamics for seismic response analysis
叶田知愛, 新保泰輝, 河村知記, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 58th 2023
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Observation of boundaries of different grain sizes using transparent soil focusing on hydraulic tortuosity
山本七輝, 大下倭駆, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 58th 2023
-
Crack propagation analysis of 3D printed sandy soil specimens using Peridynamics
岡凌也, 新保泰輝, 河村知記, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 58th 2023
-
Evaluation of stress distribution in a cylindrical specimen in a numerical analysis based on peridynamics
福元豊, 新保泰輝
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 28 2023
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Cosmic-ray imaging in the levee with nuclear emulsion films
北川暢子, 森島邦博, 福元豊, 安田浩保, 今西智也, 宮田芙悠, 児玉滉人, 志水凱, 森井健登, 岸本和樹, 中野健斗, 西垣豪人
日本写真学会誌 86 ( 1 ) 2023
-
3-D numerical simulation of cracking and failure of compacted clay by coupled peridynamics and DEM
福元豊, 澤知行, 小室昂生, 堀越晟冶, 新保泰輝
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 27 2022
-
屈折率マッチング技術とステレオ撮影を併用した浸透流速の3方向成分の計測
平田壮, 大下倭駆, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会誌 90 ( 7 ) 2022
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Assessment of seepage force at soil surface by discrete element method and lattice Boltzmann method
藤澤和謙, 小西亜実, 福元豊, 村上章
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 27 2022
-
個別要素法・格子ボルツマン法を用いた土表面における流体力の評価
小西亜実, 福元豊, 藤澤和謙, 村上章
農業農村工学会誌 90 ( 7 ) 2022
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Simulation of unconfined compression test of compacted clay specimens with an initial crack by elasto-plastic Peridynamics
新保泰輝, 新蔵千沙都, 河村知記, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
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Model test on compaction effect of loose sandy soils by gravel pile
金子泰士, 大塚悟, 福元豊
地盤改良シンポジウム論文集(CD-ROM) 15th 2022
-
Computation of interior and superficial seepage forces in a sand matrix by lattice Boltzmann method
藤澤和謙, 小西亜実, 福元豊, 村上章
理論応用力学講演会講演論文集(Web) 66th 69 2022
-
AIを用いた斜面の広域危険度評価の試み
會川健朗, 片平耀款, 大塚悟, 福元豊
日本応用地質学会北陸支部研究発表会論文集 2021 2022
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Compaction property of clayey soil against repeated consolidation
伊與和真, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
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2-D numerical simulation of diametral compression test on compacted clay using peridynamics-DEM
小室昂生, 澤知行, 堀越晟治, 福元豊, 新保泰輝
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
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Evaluation of hydrodynamic force on soil surface using Discrete Element Method and Lattice Boltzmann Method
後鳥友里, 小西亜実, 藤澤和謙, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
-
Attempt for estimating high risk slope failure block by machine learing and image recognition
會川健朗, 片平耀款, 大塚悟, 福元豊, 岡滋晃, 鬼束俊一, 河村直明
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
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Observation of seepage flow in pore by transparent sand from different cross-sections
大下倭駆, 平田壮, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
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Laboratory Model Tests on Compaction Effect of Inserting Gravel Pile on Loose Sandy Soil
金子泰士, 笹川文弥, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 57th 2022
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Experimental Measurement of Three Velocity Components of Seepage Flow inside Pore of Soil Particles Using Transparent Soils
平田壮, 関口泰徳, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 56th 2021
-
Coupled peridynamics and discrete element model for crushing behavior of geomaterials
福元豊, 新保泰輝
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 26 2021
-
Coupled particle-fluid numerical simulation of small-scale model experiment on seepage failure
福元豊, 松田達也, 内藤直人
地盤工学研究発表会(Web) 56th 2021
-
個別要素法・格子ボルツマン法を用いた土表面における流体力の評価
小西亜実, 福元豊, 藤澤和謙, 村上章
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 78th 2021
-
屈折率マッチング技術とステレオ撮影を併用した浸透流速の3方向成分の計測
平田壮, 大下倭駆, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 78th 2021
-
On a peridynamics for the Drucker-Prager model with a local plastic multiplier obtained by a return-mapping algorithm in local continuum mechanics
新保泰輝, 河村知記, 福元豊
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 26 2021
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Investigation on seepage failure process around sheet pile by small scale model test
松田達也, 内藤直人, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 56th 2021
-
Development of Method for Evaluating the Extensive Hazard Level of Slopes Using Machine Learning
片平耀款, 大塚悟, 福元豊, 岡滋晃, 河村直明, 塚田智之
地盤工学研究発表会(Web) 56th 2021
-
Model Tests on Compaction Effect of Inserting Gravel Pile on Loose Sandy Soil
笹川文弥, 金子泰士, 中島啓太, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 56th 2021
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Study on bearing capacity formula of intermediate soil considering the effect of foundation size
DUNG Huynh Anh, SON Dang Hoang, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 55th 2020
-
Model test on compaction effect of sandy ground by gravel pile
中島啓太, 大塚悟, 福元豊
地盤改良シンポジウム論文集(CD-ROM) 14th 2020
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Validation of seepage flow in porous media by 3D DEM-LBM coupled analysis
藤澤和謙, 北尾朋広, 福元豊, 村上章
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 25 2020
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Applicability of Distinct Element Method to Model Tests of Irrigation Tunnels Reviewed
柴田俊文, 田本敏之, 西村伸一, 珠玖隆行, 福元豊
農業農村工学会論文集 88 ( 1 ) I_105 - I_116 2020
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Experimental study on quantitative evaluation of liquefaction countermeasures by using gravel piles
中島啓太, 新宮康希, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 55th 2020
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Direct observation of seepage flow using refractive index matching technology: Examination by changing soil particle arrangement
関口泰徳, 塩原祐希, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 55th 2020
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Periodic consolidation characteristics of natural sedimentary clay in the former Shiunjigata
新宮康希, 衣川元貴, 大塚悟, 福元豊, 畠山正則
地盤工学研究発表会(Web) 55th 2020
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3Dプリンターを利用した粒子-流体計算のバリデーション
藤澤和謙, 北尾朋広, 福元豊, 村上章
農業農村工学会大会講演会講演要旨集(CD-ROM) 2020 2020
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HYDRODYNAMIC CHARACTERISTICS AND STABILITY OF GROUNDSILL BLOCKS WITH CONSIDERING SEEPAGE AND HYDRAULIC JUMP IN RIVER
YANG Hongxuan, 山本陽子, 福元豊, 細山田得三, 大塚悟, 福島雅紀
河川技術論文集 26 (CD-ROM) 401 - 406 2020
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Validation of LBM-DEM seepage flow simulation with an artificial porous medium
藤澤和謙, 北尾朋広, 福元豊, 村上章
地盤工学研究発表会(Web) 55th 2020
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背面地盤の変状を考慮した石積構造物の2次元DEMモデル
衛藤修平, 福元豊, 大塚悟
日本地すべり学会研究発表会講演集(CD-ROM) 58th 2019
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画像の多重解像度解析に基づく平面ひずみ圧縮試験の微視的観察
八重樫啓生, 大竹雄, 福元豊
土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM) 74th 2019
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公益信託NEXCO関係会社高速道路防災対策に関する支援基金 平成30年度研究助成の概要(その1)地下水位の変動により発生する内部侵食現象と道路盛土の老朽化過程の解明
福元豊
高速道路と自動車 62 ( 9 ) 2019
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Numerical analysis of weathering process of geomaterials by using the 3-D DEM model with changes in size of particles
福元豊, 輪島僚也, 立花賢吾, 大塚悟
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 24 2019
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Direct numerical simulation of seepage flow by LBM with turbulence model
北尾朋広, 福元豊, 藤澤和謙, 村上章
地盤工学研究発表会(Web) 54th 2019
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Quantitative evaluation of liquefaction countermeasure method with gravel pile
新宮康希, 大塚悟, 福元豊, 栗田修平
地盤工学研究発表会(Web) 54th 2019
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基礎の寸法効果を考慮した中間土地盤の支持力式に関する研究
HUYNH Anh Dung, PHAM Ngoc Quang, 大塚悟, 福元豊, 保科隆
地盤工学研究発表会(Web) 54th 2019
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透明砂を用いた浸透流の直接計測手法による層流-乱流域の観察
塩原祐希, 宇井智章, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 54th 2019
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2-D numerical simulation of weathering process of geomaterials by particle simulation model with swelling and shrinking
立花賢吾, 輪島僚也, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会(Web) 54th 2019
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Experiments on reinforcement method of resilient bank for overflowing water
坂本恭史, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会(Web) 54th 2019
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粒子・流体連成シミュレーションによる地震動載荷中の粒子挙動
北尾朋広, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
第75回農業農村工学会京都支部研究発表会 75th 2018.11
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鉛直上向き浸透流の作用する非粘着性材料の限界掃流力についての2次元LBM-DEMシミュレーション
森田健太郎, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
平成30年度農業農村工学会大会講演会 2018 2018.9
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砂粒子と間隙水を直接解いた2次元液状化シミュレーション
北尾朋広, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
平成30年度農業農村工学会大会講演会 2018 2018.9
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3次元粒子―流体連成計算による粘性土の侵食モデル
岡田紘明, 福元 豊, 森田健太郎, 藤澤和謙, 村上 章
第53回地盤工学研究発表会 53rd 2018.7
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Direct numerical simulation method of seepage flow in soils: Comparing with a model experiment
福元豊, 宇井智章, 清野颯, 大塚悟
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 23 2018
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ケーソン海岸防波堤の津波に対する安定解析
HO Sy Quoc, 高木大地, 大塚悟, 福元豊, 山崎浩之, 金田一広
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 53rd 2018
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グラベルパイルの砂質地盤の締固め効果に関する小型模型試験
栗田修平, 猪狩貴寛, 大塚悟, 福元豊, 折戸清治
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 53rd 2018
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DEMモデルによる膨潤性を持つ泥岩のスレーキングシミュレーション
輪島僚也, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 53rd 2018
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土粒子-浸透流連成の数値計算手法の高度化と内部侵食による道路盛土の劣化メカニズムの研究
福元豊
高速道路と自動車 61 ( 9 ) 2018
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土骨格中の浸透流の直接的観察手法の検討 その1:RIMSを用いた模型実験
宇井智章, 清野颯, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 53rd 2018
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土骨格中の浸透流の直接的観察手法の検討 その2:模型実験と数値解析の比較
福元豊, 宇井智章, 清野颯, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 53rd 2018
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柏崎平野における地震後広域地盤沈下に関する検討
坂本恭史, 長谷川拓也, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 53rd 2018
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背面空洞を有する農業用水路トンネルと地山の変状解析
柴田俊文, 田本敏之, 西村伸一, 珠玖隆行, 福元豊
土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM) 73rd 2018
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塑性圧作用時の農業用水路トンネルの変状解析
柴田俊文, 田本敏之, 西村伸一, 珠玖隆行, 福元豊
農業農村工学会大会講演会講演要旨集(CD-ROM) 2018 2018
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屈折率マッチング手法を応用した土骨格内部の浸透流の直接観察
宇井智章, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会大会講演会講演要旨集(CD-ROM) 2018 2018
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透明土を用いた浸透破壊に伴う土粒子と浸透流の直接観察
宇井智章, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 75th 2018
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粒子―流体連成計算モデルによる浸透破壊後のシミュレーション
森田健太郎, 岡田紘明, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
第74回農業農村工学会京都支部研究発表会 74th 2017.10
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粒子-流体連成計算モデルを用いた浸透破壊後の解析
森田健太郎, 岡田紘明, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
平成29年度農業農村工学会大会講演会 2017 2017.8
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Darcy-Brinkman 式による浸透流解析とLES のカップリング計算
藤澤和謙, 村上 章, 福元 豊
平成29年度農業農村工学会大会講演会 2017 2017.8
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3次元粒子―流体連成モデルによる内部侵食の解析
岡田紘明, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
第52回地盤工学研究発表会 52nd 2017.7
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Particle simulation model for geomaterials including swelling clay mineral
22 4p 2017.5
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Numerical analysis of Navier-Stokes/Darcy coupled flows with Coherent Smagorinsky Model
22 5p 2017.5
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Simulation of Sand Column Failure with Actual Particle Size
Yasuda Sana, Murakami Akira, Fujisawa Kazunori, Fukumoto Yutaka
ELCAS Journal 2 91 - 94 2017.3
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締固めグラベルパイルによる宅地地盤の液状化対策効果に関する検討
猪狩貴寛, 大塚悟, 福元豊, 折戸清治
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 52nd 2017
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地盤中の細粒分移動を直接観察するための模型実験方法の検討
清野颯, 宇井智章, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 74th 2017
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内部侵食に伴う細粒分流出の小型模型装置内での観察
清野颯, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会大会講演会講演要旨集(CD-ROM) 2017 2017
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水中での砂柱崩壊実験に基づく土粒子-間隙水連成計算手法の高度化
齋藤雅史, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会大会講演会講演要旨集(CD-ROM) 2017 2017
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土粒子-間隙水連成計算モデルによる水中での砂柱の崩壊シミュレーション
齋藤雅史, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 74th 2017
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模型実験による地盤材料の侵食強さの評価方法の検討
清野颯, 梅沢圭佑, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 52nd 2017
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膨潤性粘土鉱物を有する粘土鉱物の圧縮・膨張特性
金田陽樹, 高木大地, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 52nd 2017
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粒状体モデルによる膨潤性粘土鉱物を含む泥岩の変形シミュレーション
福元豊, 藤川聡司, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 52nd 2017
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土の侵食に対する強さを定量的に測定するための模型実験方法の開発
福元豊
農業農村工学会誌 85 ( 4 ) 74 - 75 2017
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実物大スケールで応用するための3次元個別要素モデルによる地盤材料の強度定数の表現
瓜谷匠, 福元豊, 大塚悟
土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM) 72nd 2017
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公益信託NEXCO関係会社高速道路防災対策に関する支援基金 平成28年度研究助成の概要(その4)雨水浸透による道路盛土の内部侵食メカニズムの微視的解明と空洞進展の予測手法の構築
福元豊
高速道路と自動車 60 ( 11 ) 2017
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DEM-LBM 連成計算を用いた浸透破壊後の解析
岡田紘明, 福元 豊, 藤澤和謙, 村上 章
第73回農業農村工学会京都支部研究発表会 2016 2016.11
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粒子-流体連成計算による粘性土の内部侵食モデル
藤名瑞耀, 福元 豊, 岡田紘明, 村上 章, 藤澤和謙
第51回地盤工学研究発表会 51st 2016.9
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Coupled particle-fluid numerical simulations of seepage flow and fine soil particles
21 3p 2016.5
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模型実験による土の侵食強さを表す物理量の抽出
梅沢圭佑, 清野楓, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 73rd 2016
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ロックフィルダムの強震時変状の3次元個別要素法シミュレーション
瓜谷匠, 福元豊, 大塚悟
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 21 2016
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DEM-LBM連成計算を用いた浸透破壊後の解析
岡田紘明, 福元豊, 藤澤和謙, 村上章
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 73rd 2016
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地震時の擁壁主働土圧に関する検討
山根悠司, LE Hong Nguyen, 大塚悟, 福元豊
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 51st 2016
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地盤材料の強度を表現する3次元粒状体モデルの検討と実物大スケールでの応用
瓜谷匠, 福元豊, 大塚悟
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 73rd 2016
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粘性土を考慮した内部侵食モデルによる粒子-流体連成シミュレーション
藤名瑞耀, 福元豊, 村上章, 藤澤和謙
土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM) 71st 2016
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粒径差のある粒状体に対する内部侵食の数値計算モデル
福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 51st 2016
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土の侵食特性の定量的な測定方法の検討
梅沢圭佑, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 51st 2016
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粒子ベースの数値シミュレーション手法によるロックフィルダムの破壊挙動解析
瓜谷匠, 福元豊, 大塚悟
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 51st 2016
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Direct Simulation of Granular Soils and Pore Liquids by using PS-MRT Lattice Boltzmann model
20 3p 2015.6
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土粒子と間隙流を効率よく直接解くためのPS-MRT Lattice Boltzmannモデル
福元豊, 村上章
地盤工学研究発表会発表講演集(CD-ROM) 50th 2015
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LBM-DEM連成計算モデルによるConcentrated leak erosionの二次元シミュレーション
藤名瑞耀, 福元豊, 村上章
農業農村工学会京都支部研究発表会講演要旨集 72nd 2015
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DEM-LBM simulations for modeling seepage failure of granular soils
19 3p 2014.6
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802 2D DEM simulation using realistic particle size distribution for modeling of accretionary wedges
FUKUMOTO Yutaka, DOUTARE Tatsuya, YAMADA Yasuhiro, SAKAGUTI Hide, HORI Takane, MURAKAMI Akira
The Computational Mechanics Conference 2013 ( 26 ) "802 - 1"-"802-2" 2013.11
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Comparison of sheared granular soils : Same void ratio but different fabric
17 4p 2012.5
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Strength Parameters for Geomaterials in Simple Discrete Element Modeling
16 4p 2011.5
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Simple distinct element modeling for practical application
79 ( 5 ) 349 - 352 2011.5
Presentations
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土の基本的性質と浸透 Invited
金澤伸一, 福元 豊
地盤工学会北陸支部 令和6年度土質力学講座（初級～応用レベル）第1回 2024
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Coupled Peridynamics-DEM for post-fracture behavior and its application to fragile material like soil Invited
Yutaka Fukumoto
IWACOM-IV 2024
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地域環境科学特別講義II Invited
福元 豊
2024年度前期集中講義（京都大学農学研究科） 2024
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浸透 Invited
福元 豊
地盤工学会北陸支部 令和4年度土質力学講座（初級～応用レベル）第4回 2023
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土木工学における粒子計算モデルの適用事例の紹介：城郭石垣の地震時安定性の評価 Invited
福元 豊
地盤工学会北陸支部「現場技術者のための土質力学：第６回」講習会 2019
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土に対する粒子ベースの直接的な数値モデリング Invited
福元 豊
地盤工学会北陸支部 地盤工学講演会 2019
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構造物の安定性評価へのDEMの活用の試み：城郭の石垣＆河川の護床ブロック Invited
福元 豊
学術情報メディアセンターセミナー 2018
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浸透流と土粒子の直接数値計算モデルと地盤の侵食のシミュレー ション Invited
福元 豊
土木学会応用力学委員会計算力学小委員会 2017
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The effects of block shape on the seismic behavior of dry-stone masonry retaining walls: A numerical investigation by discrete element modeling Invited
福元 豊
平成28年度地盤工学会賞受賞者講演会 2017
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浸透流中の土粒子のふるまいを調べるための数値計算モデル Invited
福元 豊
土木学会中国地区応用力学フォーラム 2016
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粒子-流体連成の直接数値計算の地盤の浸透破壊現象への応用 Invited
福元 豊
計算粉体力学研究会 2015
Industrial property rights
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引張試験装置及び引張試験方法
高田 晋, 福元 豊, 柳浦良行, 中西 晃
Awards
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第27回計算工学講演会 若手優秀講演フェロー表彰
2022.11 日本計算工学会
福元 豊
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令和3年度地盤工学会 北陸支部論文賞
2022.4 地盤工学会北陸支部
福元 豊
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第56回地盤工学研究発表会 優秀論文発表者賞
2021.9 地盤工学会
福元 豊
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第53回地盤工学研究発表会優秀論文発表者賞
2018.9 地盤工学会
福元 豊
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平成28年度地盤工学会論文賞（英文部門）
2017.6 地盤工学会
福元 豊,吉田 順,阪口 秀,村上 章
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平成28年度応用力学論文奨励賞
2017.5 土木学会応用力学委員会
福元 豊
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平成28年度地盤工学会北陸支部奨励賞
2017.4 地盤工学会北陸支部
福元 豊
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第19回応用力学シンポジウム講演賞
2016.12 土木学会応用力学委員会
福元 豊
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平成28年度長岡技術科学大学教育活動表彰
2016.10 長岡技術科学大学
福元 豊
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第50回地盤工学研究発表会優秀論文発表者賞
2015.9 地盤工学会
福元 豊
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第48回地盤工学研究発表会優秀論文発表者賞
2013.11 地盤工学会
福元 豊
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平成23年度農業農村工学会京都支部研究奨励賞
2011.11 農業農村工学会京都支部
福元 豊
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第45回地盤工学研究発表会優秀論文発表者賞
2010.9 地盤工学会
福元 豊
Research Projects
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内部を視る：堤防・ピラミッド・火山の宇宙線ミューオンイメージングの深化と多彩化
Grant number：25H01293 2025.04 - 2030.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
森島 邦博, 北川 暢子, 安田 浩保, 福元 豊, 宮本 成悟
Grant amount：\374530000 （ Direct expense: \288100000 、 Indirect expense：\86430000 ）
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3次元地震応答亀裂進展解析が紐解く開口亀裂とすべり破壊による盛土の複合破壊機構
Grant number：24K07672 2024.04 - 2027.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
新保 泰輝, 福元 豊
Grant amount：\4550000 （ Direct expense: \3500000 、 Indirect expense：\1050000 ）
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広域高解像度に対応した亀裂進展解析手法による地震時地盤破壊シミュレーション
Grant number：jh240006 2024.04 - 2025.03
JHPCN 公募型共同研究
福元豊, 河村知記, 藤田 達大, 越野亮, Duttine Antoine,他学生
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透明地盤を用いた攪拌羽根の回転による地盤挙動の可視化観測
2023 - 2024
受託研究（清水建設株式会社 技術研究所）
福元 豊
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地盤材料の複合的な劣化機構に迫る「亀裂／細粒化／浸透」をつなぐ粒子型モデリング
Grant number：22K04307 2022.04 - 2025.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
福元 豊, 新保 泰輝
Grant amount：\4160000 （ Direct expense: \3200000 、 Indirect expense：\960000 ）
本研究の目的は，地盤材料が劣化する過程をマルチフィジックスな視点で捉えることで，その発生・進行要因の定量的な分類と整理を可能とすることである．とくに，亀裂，細粒化，浸透の3つの現象に着目し，土質試験と模型実験で得られた結果を踏まえて，亀裂－流体－粒状体を同時に考慮できる数値計算モデルを構築する．その過程で，課題A)「亀裂／細粒化」の粒子型モデリング，課題B)「細粒化／浸透」の粒子型モデリング，課題C)「亀裂／細粒化／浸透」の粒子型モデリングに取り組む．その結果，今年度は以下のような成果がそれぞれ得られた．
課題Aについて，透明砂による模型実験では，異なる粒径を持つ土粒子の層境界部における浸透流の直接的な観察方法を新たに構築した．多孔質体の輸送特性を表す指標の１つである水理的屈曲度と幾何的屈曲度に着目した分析の結果，層境界部とその他の領域では両指標の関係に違いが見られることがわかった．
課題Bについて，締固め粘土を用いた模型実験では，初期亀裂を持つ円柱形状の供試体に対して間接引張試験を実施した．初期亀裂角度と引張強度，亀裂形状の関係を主に調べた．また，次年度以降に実施するための三点曲げ試験機を新たに作成した．一方，数値計算モデルの開発では，Peridynamics法と個別要素法を連成した，破壊後の挙動まで取り扱うことができる数値計算モデルの検討を進めた．さらに，点載荷を受ける円柱供試体内の応力分布が理論解と一致することを確認したほか，上述した模型実験の再現計算を実施した． -
河川堤防のミューオンイメージング：非破壊探査方法の革新と水―土の力学の深化
Grant number：21H05087 2021.08 - 2024.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B)
福元 豊, 安田 浩保, 北川 暢子
Grant amount：\18070000 （ Direct expense: \13900000 、 Indirect expense：\4170000 ）
本研究では，原子核乾板を用いたミューオン計測技術に基づいて河川堤防に対する新しい非破壊探査方法を構築する（研究A：非破壊探査方法の革新）とともに，得られた計測結果と数値解析モデルを組み合わせて堤防盛土における水－土の力学への理解を深める（研究B：水－土の力学の深化）ことを計画している．今年度は以下のような成果がそれぞれ得られた．
研究Aでは，2021年9月の研究開始以降，新潟県内の河川堤防において複数回の現地計測を実施した．また，ミューオンの検出器として用いる原子核乾板を樋管内に設置するための専用器具を開発した．今回選定した計測地点の1つでは樋門の施工時に堤体断面の土質構成が調査されているため，今後は計測結果との照合を行う予定である．
研究Bでは，堤防盛土の経年劣化の要因となりうる浸透破壊や亀裂進展に関する数値解析手法を高度化した．浸透破壊に対するモデル開発では，格子ボルツマン法と個別要素法を連成したLBM-DEMによって，模型装置の寸法で浸透流と土粒子の両方に対する直接計算が可能であることを示した．また，亀裂進展に対するモデル開発では，地盤中で亀裂や破砕が蓄積する状況を扱う方法として，Peridynamicsと個別要素法を組み合わせたPD-DEMを提案し，検討中である． -
Formation of the Multiscale Muon Imaging for Particles and Huge Structures
Grant number：21H05084 2021.08 - 2024.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
Morishima Kunihiro
Grant amount：\1170000 （ Direct expense: \900000 、 Indirect expense：\270000 ）
In this research area, experts in particle physics, civil engineering, and accelerator science have collaborated to enhance muon detection and acceleration technologies, and expand visualization targets. This effort has led to the development of Multiscale Muon Imaging (MSMI), which aims to advance from basic research to applied research and ultimately to societal implementation. The Coordination Team organized meetings to monitor the progress of the planned research projects, strengthen collaborations, and promote both individual project advancements and interdisciplinary research. Additionally, to widely disseminate the research activities and outcomes to society, symposium lectures at the Japan Physical Society and media-oriented salons were organized. Seminars were also held with invited external researchers to discuss challenges and prospects for the further development of MSMI, thereby summarizing the activities of the research area.
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唐津城石垣の解析検討業務－2次元DEM解析
2021 - 2022
受託研究（株式会社大崎総合研究所）
福元 豊
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Development of particle based numerical model taking into account morphological changes in clay minerals and microscopic understanding of slaking phenomena
Grant number：19K15085 2019.04 - 2022.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Fukumoto Yutaka
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
We developed a particle-based numerical model to understand the slaking phenomenon of geomaterials from a microscopic viewpoint. A DEM (Distinct Element Method) model that takes into account changes in the size of the region occupied by clay minerals and a coupled peridynamics and the DEM model that can take into account fracture behavior with crack propagation are investigated.
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Dynamic management of irrigation structure system via risk assessment for floods and earthquakes
Grant number：18H03967 2018.04 - 2021.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Murakami Akira
Grant amount：\32110000 （ Direct expense: \24700000 、 Indirect expense：\7410000 ）
The purpose of this study is to evaluate the risk of heavy rain/flood/earthquake disasters for the system of agricultural irrigation facilities, and to propose management schemes for structures against natural disasters. Microscopic fluid-particle interaction, the evaluation of the effect of seepage flow on erosion, and seismic response analysis of unsaturated soil by developing elemental studies for the assessment of the safety of irrigation structures during heavy rain and earthquakes have been carried out. In addition, the visualization of shear strength in an embankment by data assimilation or inversion technology are realized via centrifugal model experiments, surface wave exploration, microtremor array observation, and three-dimensional survey results by UAV. The above achievements have enabled the dynamic management combining disaster risk management with asset management of irrigation structure.
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熊本城文化財建造物下石垣の解析検討業務－2次元DEM解析
2017.12 - 2019.03
受託研究（株式会社大崎総合研究所）
福元 豊
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
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落差工周辺の河床構造物の安定性評価のための水・地盤連成解析手法の高度化
2017.04 - 2020.03
平成29年度河川砂防技術研究開発公募（国土交通省）
大塚 悟
Grant type：Competitive
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Investigation, Diagnostics and Evaluation of Irrigiation System in India
Grant number：16H02763 2016.04 - 2020.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Murakami Akira
Grant type：Competitive
The investigation for the inside strength of the earth-fill structures such as river dikes and dams has been conducted in India. As a result, the states of the earth-fills in India could be understood, and it has been clarified that the earth-fills in the area, having clear dry and rainy seasons in India, can form the hard crest layers, and generally, have greater strength compared with Japanese ones.
Moreover, in order to assess the irrigation scheme in tea cultivation in Assam State, meteorological items, groundwater level, soil water content, soil temperature and electric conductivity were collected in the field. One-dimensional water-heat-nitrogen flows model has been developed with the aid of the above-mentioned filed data in this research project. It has been concluded that the infiltration should be controlled by a soil reforming way such as replanting of tea to improve the irrigation efficiency because the permeability has large influence on both surface runoff and leaching. -
Microscopic visualization and understanding of internal erosion of geo-materials: Development of experimental technique and particle based numerical method
Grant number：16K18146 2016.04 - 2019.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Fukumoto Yutaka
Grant amount：\4160000 （ Direct expense: \3200000 、 Indirect expense：\960000 ）
Direct observation methods for the seepage flow and the soil particles were developed in order to deeply understand the mechanisms of the internal erosion of geo-materials. The experimental technique, which is based on the RIMS (Refractive Index Matching Scanning), was developed, and it was found that the two dimensional velocities of the seepage flow inside the soil matrix can be directly obtained from the image analysis. In addition, the 3-D direct numerical simulation method, which is based on the coupled particle-fluid model, was also developed and was improved by comparing with experimental results.
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個別要素法による地盤材料のモデル化に基づく地盤挙動予測/実務設計への適用
Grant number：12J03347 2012.04 - 2015.03
日本学術振興会 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
福元 豊
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
粒子ベースのシミュレーション手法（DEMとLBM）を地盤・土構造物の破壊問題・動的問題へと適用を進めた．解析対象は地震時のダム堤体リップラップ（張石）変状問題（研究A-1）と石積み擁壁の安定問題（研究A-2 ）とした．また，地盤のミクロな力学機構とマクロな挙動との関係性（研究B）についての研究も行った．
研究A-1では，粒子ベースの数値シミュレーション手法をダム堤体のような実物大スケールの土構造物の大変形問題へと適用することの有用性を示した．この内容については，前年度までに当初から計画していた研究目標を達成しており，海外・国内学会での発表も既に終えている．
研究A-2では，石積み擁壁の安定性と地震時変形を検討する上でDEMを用いた粒子ベースのモデル化が有効であることを示した．この内容は論文としてまとめ上げ，本年度中に地盤工学分野の国際誌である Soils and Foundationsに掲載された．また，同内容は国際会議においても発表した．
研究Bでは，前年度までに，浸透流を伴う粒状体のマイクロメカニクスを調べるためのDEMとLBMを連成させた手法を開発した．本年度はこの手法を地盤材料の浸透破壊や侵食の問題へと適用するとともに，より応用範囲を広げるための安定計算手法の導入に取り組んだ．これらの成果は，複数の国内学会で発表した．来年度には，国内外での発表と併せて，本年度に得られた成果を国際誌と国内誌へ発表する予定である．