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2018 Fiscal Year Annual Research Report

高分子発泡体のセル構造不均一性と力学物性の関係

Research Project

Project/Area Number 16K05513
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

畝山 多加志  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10524720)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords発泡体 / セル構造 / 画像解析 / 圧縮
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに行ってきたセル構造の系統的に異なる中程度に発泡したポリエチレン発泡体について、圧縮試験により得られる力学挙動とセル構造の関係をより詳細に理解するため、モデル構築を引き続き行った。これまでは1次元的に近似していたモデルを2,3次元にも適用できるようにするよう拡張した。1次元モデルではセルの強度分布の情報は反映できるものの、個々のセル間の相互作用が無視される形となってしまうため、実験データを再現することを目指す際に必ずしも適切なモデルとは言えない。2,3 次元では隣接するセル同士のひずみが相互に関係するため、あるセルが大きく変形すると周囲のセルも巻き込まれるような形で変形される。連続場記述を使ってこの様な系を定式化し、現在、そのモデルに基づいたシミュレーションコードの作成を行っている。
また、発泡体をセル構造が連結されたある種のネットワークとみなすと、より高精度なモデル化にはネットワーク構造をよく表現できシミュレーションに適した理論モデルを開発することが必要であると考えられる。そこで、まずは理想的なネットワークとして動的・過渡的に結合が組変わるネットワークを統計力学的に適切な形で取り扱えるモデルを構築し、それに基づくシミュレーションコードを開発した。これは各種ネットワーク構造とその力学物性・レオロジー的性質を統一的に理解するための基礎的手法となるものと期待できる。例えば、応用例として、からみあった高分子溶融体のレオロジー的性質を非常に単純な記述で半定量的に満足のいく形で再現することに成功している。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] A transient bond model for dynamic constraints in meso-scale coarse-grained systems2019

    • Author(s)
      Uneyama Takashi
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 150 Pages: 024901-[1--16]

    • DOI

      10.1063/1.5062495

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relaxation functions of the Ornstein-Uhlenbeck process with fluctuating diffusivity2019

    • Author(s)
      Uneyama Takashi、Miyaguchi Tomoshige、Akimoto Takuma
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 99 Pages: 032127-[1--13]

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.99.032127

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characterization of critical gel state of polyamides by viscoelastic, thermal, and IR measurements2019

    • Author(s)
      Hirayama Takaya、Uneyama Takashi、Masubuchi Yuichi
    • Journal Title

      Rheologica Acta

      Volume: 58 Pages: 281~290

    • DOI

      10.1007/s00397-019-01136-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Self-Consistent Field Theory Based on a Soft-Dumbbell Model for Symmetric Diblock Copolymers2019

    • Author(s)
      UNEYAMA Takashi
    • Journal Title

      KOBUNSHI RONBUNSHU

      Volume: 76 Pages: 44~51

    • DOI

      10.1295/koron.2018-0035

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparison among multi-chain models for entangled polymer dynamics2018

    • Author(s)
      Masubuchi Yuichi、Uneyama Takashi
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 14 Pages: 5986~5994

    • DOI

      10.1039/C8SM00948A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of pore size distribution on compressive behavior of moderately expanded low-density polyethylene foams2018

    • Author(s)
      Uneyama Takashi、Yamazaki Tatsuya、Igarashi Toshio、Nitta Koh-hei
    • Journal Title

      Polymer Engineering & Science

      Volume: 59 Pages: 510~518

    • DOI

      10.1002/pen.24958

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高分子の粗視化シミュレーション2019

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      高分子学会東海支部 2018東海シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Mesoscopic coarse-grained simulation models for entangled polymers with transient objects2019

    • Author(s)
      Takashi Uneyama
    • Organizer
      Computational Sciences Workshop 2019 (CSW2019)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 過渡的結合を持つ多粒子系の拡散の不均一性2019

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
  • [Presentation] Rheological Behavior of Partially Melted High-Density Polyethylene near Melting Point2018

    • Author(s)
      Takashi Uneyama and Koh-hei Nitta
    • Organizer
      The 7th Pacific Rim Conference on Rheology (PRCR 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 会合性テレケリック高分子水溶液のレオロジーとダイナミクス2018

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      第165回東海高分子研究会講演会
  • [Presentation] Takashi Uneyama and Yuichi Masubuchi2018

    • Author(s)
      Modeling Viscoelasticity by Mesoscopic Coarse-Grained Models with Transient Bonds
    • Organizer
      First International Conference on 4D Materials and Systems (4DMS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 過渡的結合の導入による多粒子系のダイナミクスとレオロジーのシミュレーション2018

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [Presentation] 過渡的結合を取り入れた高レベル粗視化シミュレーションモデルの性質2018

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      第67回高分子討論会
  • [Presentation] 運動性のゆらぐ系における緩和関数の解析2018

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      第66回レオロジー討論会
  • [Presentation] からみあい高分子系の高レベル粗視化シミュレーションモデルの比較2018

    • Author(s)
      畝山多加志, 増渕雄一
    • Organizer
      第30回高分子加工技術討論会記念大会
  • [Presentation] 高分子鎖の運動性のゆらぎの緩和への影響2018

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      高分子基礎研究会2018
  • [Presentation] Fluctuation of Diffusion Coefficient in Coarse-Grained Models of Entangled Polymers2018

    • Author(s)
      Takashi Uneyama
    • Organizer
      Soft Matter Physics: from the perspective of the essential heterogeneity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 過渡的結合のある高分子系における拡散挙動の解析2018

    • Author(s)
      畝山多加志
    • Organizer
      2018年度高分子基礎物性研究会・高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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