泥石流模拟和分析结果可视化的UC-win/Road插件
程序概要
由于日本的地形险峻地质脆弱，土砂灾害频繁发生。泥石流灾害的土砂灾害所占的比例较少，牺牲者所占的比例较多，受害规模非常大。
作为泥石流灾害的防止、减轻策略的有效手段和硬件对策，砂防堰堤的整治被提上议事日程。另外，作为软件对策，对于危险度较高区域，信息传递、警戒避难体制
的整备、地域住民的危险告知等都需要考虑到，同时，对住宅等的新建立地的控制、既存住宅的转移等的讨论也应引起重视。
本产品将京都大学大学院农学研究科开发的『泥石流模拟器（Kanako）』作为求解器、本公司另行准备了前处理部和后处理部，是一款可进行一系列泥石流分析处理的程序。『UC-1
泥石流模拟』为了分析用导入数据的制作及分析结果的可视化，『UC-win/Road
泥石流插件』统合成系统。系统构成及流程如下图所示。
▲泥石流模拟系统的流程
Ver.3.0.0 修订内容＜2020年 10月20日 发布＞
- 1.对应 降雨强度和Road的地形信息结合，自动计算水文图。
- 2.对应读取LandXML
- 3.设计防沙堤坝・支持3DCAD数据导入
- 4.支持河宽批量设定
- 5.对应固定地面以及移动低迷那的坐标值设定
- 6.插件的2D区域中的网格点数从200 x 200扩展到300 x 300
UC-win/Road 泥石流模拟插件
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概要
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本插件可从UC-win/Road模型输出泥石流模拟用的一维及二维分析领域（地形）。泥石流模拟方面，导入此分析领域，通过设计几项必要条件可实行模拟。
而且，分析结果通过本插件导入，泥石流的时间系列的状况可在3DVR空间上确认。可视化有助于泥石流受害的的防止、有效地为减灾对策服务，同时也是帮助地域住民理解受灾状况的强有力的工具。
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特点
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本产品作为UC-win/Road的插件运行。泥石流模拟器「Kanako」的引擎参考下述2项功能。
自动计算河流
制作泥石流模拟模型时，需要设定泥石流进入的河流，从UC-win/Road的地形数据中选择最适合的河流形状并进行自动计算。到此位置的模型基本可以自动进行计算。
▲从UC-win/Road的地形数据库获取河流形状
对应高速描写
根据高速描写功能，可以同时执行雨中，行驶模拟等功能。
▲运用高速描写提高实现高效的模拟
支持键盘设定河流形状
可以使用键盘进行河流形状设定，支持粘贴功能，根据资料的信息直接粘贴数据，同时也支持分秒度进行设定。
▲用键盘可以编辑河流形状
追加声音表现功能
根据泥石流的模状况进行声音表现。对应wav文件，利用声音效效果，实现更加真实的模拟效果。
▲在设置页面选择效果音
导出功能
使用UC-win/Road的地形数据，简单的操作就可以获取分析数据。原本手动操作的地形数据的输入，因为自动化而大幅缩短时间。
可视化功能
泥石流模拟器分析的数据用UC-win/Road可以进行可视化。可以更加直观的理解泥石流的行进路线，影响范围，可以作为强有力的发表会工具。
▲泥石流设定到可视化的流程
▲输出数据
▲数据可视化
▲从UC-win/Road取得分析范围
▲添加观测点、堰堤
▲描绘选项
▲泥石流分析结果的可视化（左：显示轮廓、右：泥石流的近接表现）
UC-1 泥石流模拟
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概要
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本产品将京都大学大学院农学研究科开发的『泥石流模拟器（Kanako）』作为求解器、本公司另行准备了前处理部和后处理部，是一款可进行一系列泥石流分析处理的程序。
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特点
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- 水面、河床形状
- 流动深度
- 堆积厚
- 观测点的水力图
考虑泥石流的受害预测、砂防堰堤的设置效果时，不仅是泥石流的发生、流动域的急坡地（一维领域），还有民居等许多保护对象存在，泥石流的泛滥、堆积产生的 缓坡扇状地（二维领域）的计算都是不可缺少的。本模拟的求解器『泥石流模拟器（Kanako）』采用了结合模型。此模型中急勾配领域按照一维模型；缓坡领 域按照二维模型进行计算，在领域的边界谷出口，通过各自领域的计算结果的相互影响，从一维领域到二维领域可进行综合计算。
下图是『泥石流模拟器（Kanako）』的分析结果画面，在本模拟中准备了可视觉确认分析结果的后处理部。
▲Kanako的二维地形画面（水深表示）
关于分析结果，以下的项目可以进行可视确认。
▲主画面
▲一维领域
▲二维领域
▲流入水力图
▲流动深度分析结果
根据降雨强度和UC-win/Road的地形信息，自动进行流量计算
支持高速描写功能、可以同时执行雨天和驾驶模拟。流量计算时，流量分析的方式一般使用「Kinematic Wave法」。将流域划分，替换为单纯模型，计算各区间的单位流量数。上流有流量的情况下，也一并计算。需要计算流域的边缘部的时间流量，这部分作为流量图进行输入。
▲自动生成流量图的示例
▲Kinematic Wave的概念图
输入LandXML数据
支持导入LandXML文件，在BIM / CIM中使用。在各种设计中广泛使用的LandXML格式的地形中进行泥石流模拟。
▲导入LandXML数据进行或用的示例图
防沙坝的设计・与3DCAD数据的连接
基于在本产品中输入的关于大坝的相关条件「防沙坝的设计・3DCAD」的数据支持导入。使得「防沙坝的设计・3DCAD」的数据输入简略化、实现更加效率的设计。并且、输入时的各种关于「防沙坝的设计・3DCAD」的条件进行变更时，在本产品的「构造物（防沙大坝）的详细画面」里可以进行输入，对于大坝的高度等条件进行新设定。
▲UC-1泥石流模拟器/防沙坝的设计・与连接时3DCAD连接时的示例
使用基准和参考文献
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- 和田孝志，里深好文，水山高久：泥石流的一维、二维模拟模型的结合，砂防学会志，Vol.61，No.2， p.36-40，2008.
- 中谷加奈，里深好文，水山高久：搭载GUI的泥石流一维模拟开发，砂防学会志，Vol.61，No.2， p.41-46，2008.
- 中谷加奈，和田孝志，里深好文，水山高久：搭载GUI的通用泥石流模拟器开发，第4回土砂灾害相关论文集，p.149-154，2008.
- 里深好文，水山高久：设置砂防堤坝领域的泥石流流动、堆积相关数值计算，砂防学会志，Vol.58，No.1，p.14-19，2005.
产品价格
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本体价格
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UC-win/Road
产品价格
■本体价格
产品名
价格
UC-win/Road 泥石流模拟插件 Ver.3 22,000元 订阅价格
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订阅价格
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■服务内容
・免费提供版本升级 ・电话技术咨询服务
・咨询服务（电子邮件、FAX） ・下载服务 ・维护信息传送服务
对象产品 第1年订阅费用 往后每年
(UC-win/Road 泥石流模拟插件 Ver.3)免费 8,800元
(UC-win/Road 泥石流模拟插件 Ver.3 浮动授权)12,320元
租赁授权/浮动租赁授权价格
■租赁授权：以低廉的价格，短时间使用产品。
■浮动租赁授权：通过网络认证，可以在任意地点、任意电脑使用。
■临时租赁授权：可以在现有产品授权的基础上临时增加授权数量。以租赁许可期限（1到3个月）为单位进行授权，并根据使用记录进行收费。提前预约，可享受租赁授权15%的价格优惠。可以通过用户信息页面申请
※租赁授权/浮动租赁授权使用开始后不可期间変更。如果期间延长可再申请。
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租赁授权/浮动租赁授权
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■租赁授权
对象产品 2个月 3个月 6个月 UC-win/Road 泥石流模拟插件 Ver.3 9,900元 11,660元 14,300元 ■浮动租赁授权
对象产品 2个月 3个月 6个月 UC-win/Road 泥石流模拟插件 Ver.3 16,500元 19,580元 24,200元 版本开发履历
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版本开发履历
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UC-win/Road 泥石流模拟插件 Ver.3 版本 发布日 版本升级内容 3.0.0 20/10/20 - 支持流域设置，在泥石流模拟中自动计算水位图
- 插件的2D区域中的网格点数从200 x 200扩展到300 x 300
UC-1 泥石流模拟插件 Ver.2 版本 发布日 版本升级内容 2.0.0 20/10/20 - 根据降雨强度和Road的地形信息自动计算水位
- 对应读取LandXML文件
- 大坝设计数据支持与3D CAD的连接
- 支持批量设定河流宽度
- 支持固定面和移动面的坐标值设置
- 插件的2D区域中的网格点数从200 x 200扩展到300 x 300
运行环境
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运行环境
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OS Windows 8 / 10 （推荐 64bitOS） CPU 英特尔® i5-3470，i7-3770以上
或者同等处理器（推荐 CPU主频 3.2GHz、四核以上）内存要求(含OS） 4GB以上 （推荐 64bitOS＋8GB以上） 必要的存储空间 1GB以上 （推荐 4GB以上）
※UC-win/Road本体和其他插件的下载的必要空间。显卡 NVIDIA® GeForce GTX560以上、显示内存 1GB以上、OpenGL3.1以上
（推荐 GeForce GTX670、Quadro 4000以上、显示内存 2GB以上、OpenGL4以上）分辨率 1024x768以上 （推荐1920×1080以上） 支持输入数据格式 DFP、DAT 参考 ＜插件＞UC-win/Road 图片示例
▲LandXML地形数据的导入
▲隧道交叉部
▲杭基础问题
▲隧道问题
▲堤体内的渗透探讨
▲集水井的探讨
▲应力箭头图
▲变形图
▲变位图
▲境界条件
▲最大应力
▲截面等高线图
▲势图
▲间隙水圧
▲流速矢量图
▲矢量图
▲材料特性的输入对话框 (渗透流分析)
▲等值面
▲等值面
▲饱和度
▲z方向动水勾配
▲结果导出（GeoFEAS）
▲结果导出（VGFlow）
Q＆A(製品評価や導入の際に役立つQ＆Aです)
- 何ができるのか？
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3次元汎用分析ツールとして、2次元モデルから3次元立体フレームモデルまで作成可能です。
また、板要素を使用したFEMモデルも作成可能で、部材は線形要素から非線形要素まで、荷重も静的荷重から動的荷重まで対応可能となります。
- どのような計算に活用できる？
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橋梁の静的分析や動的分析、河川構造物の耐震計算や水道施設の耐震診断、建築構造物の計算に活用できます。
また、他社にない機能としまして弊社のUC-1設計シリーズの橋台・橋脚・基礎・震度と連携して、保耐法の計算データから動的分析が可能なデータを自動生成可能です。
- 報告書として成果に活用可能？
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もちろん可能です。ただし対象を桁橋や直線橋などに限定していませんので、出せるものは計算書レベルの出力となります。
Excelへのカット＆ペーストが可能ですので報告書のひな形へ貼り付けながら結果をとりまとめることが可能です。
- どのような基準に対応している？
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橋梁設計で使用される道路橋示方書のH14年版、H24年版、H29年版に対応しています。
また、断面照査ではコンクリート標準示方書の限界状態設計法にも対応しており、構造物の照査まで可能です。
- どのグレードを購入すればよい？
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線形分析、静的分析メインの方はLite版、フレーム分析で非線形分析、動的分析まで必要な方はadvanced版、非線形のFEM分析が必要な方はultimate版をご購入下さい。
- 入力について不明な場合は？
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製品ヘルプもしくはHPに電子マニュアルに製品詳細と操作法を準備しております。その他、定期的に開催される有償セミナーでは静的分析モデル、動的分析モデル、FEMモデルの３つのモデル化の講習が受講でき講師と質疑応答も可能です。また有償となりますが、計算モデルを作成する分析支援サービスもあり年間100件を超える実績がございます。
分析支援サービス：https://www.forum8.co.jp/product/ucwin/ES/ESkaiseki.htm
>> サポートページ Engineer's Studio® Ｑ＆Ａ集 -->
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