2019 Fiscal Year Research-status Report
流れる固体の物理：「粉体力学」の確立に向けた包括的研究
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19K03670
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
大槻 道夫 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (30456751)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 粉体 / レオロジー / ジャミング転移 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は主に二つの具体的な課題を通じて研究を進める計画であった。一つは「ジャミング転移を含む粉体の特異的な力学的特性の微私的解明」、もう一つは「粉体のマクロな流動に関連した多様な問題の解明」というものである。今年度はそれぞれの課題に対して顕著な進展があった。まず、最初の課題に関しては、粉体に剪断を加えた際に、その剪断によって固体的な相が誘起されるシアジャミングという現象を発見し、それを論文としてPhys. Rev. Eに掲載した。近年、このシアジャミングに関しては実験的に示唆する研究がいくつか知られていたが、それらを制御されたシミュレーションで実際に力学的応答として示した今回の成果は様々な方面からの評価を受けている。また、二番目の課題に関しては、名古屋大学の実験グループと共同で、振動を加えた砂山の流動現象に関して、実験とシミュレーションの比較を行った研究で成果があった。こちらもPhys. Rev. Eに論文が出版されている。こちらの研究では、前年にPhys. Rev. Lett.に出版した実験の論文をもとに、そちらでは解析できなかった砂山中の速度分布に着目し、その内部変化に関する現象論的なモデルの考察を通じて、実験で得られる表層の速度に関するスケーリングの成立を確認している。こうした連続体記述の有効性の確認は本研究の最終的に目指すところであり、この研究の成果はそのゴールへ向けた第１歩と位置付けられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画の二つの課題についてそれぞれ顕著な成果があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は実際に論文がでた成果以外にも、いくつかの研究を同時並行で進めている。具体的には剪断を加えた粉体におけるYielding転移に関する研究と、ペーストの連続体モデルによる記憶効果の解明の論文を準備中であり、それらの執筆作業と共に、実験的な研究の立ち上げを予定している。
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| Causes of Carryover |
年度末に出席予定だった研究会が中止となったため、そのために確保していた旅費が差額となった。今年度に日程をずらして研究会が開催される予定のため、そちらの旅費として使用する。
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