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2021 Fiscal Year Research-status Report

Physics of Friction

Research Project

Project/Area Number 20K03792
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

松川 宏  青山学院大学, 理工学部, 教授 (20192750)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords摩擦 / 前駆滑り / 超潤滑 / 破壊 / 褶曲構造 / 地震 / 流体
Outline of Annual Research Achievements

摩擦は最も身近な物理現象の一つであり実用上も重要であるため古代から研究されてきたが、多くの基本的な問題が未解決である。本計画では、解析計算、数値 シミュレーション、実験を併せて行い、現代物質科学・技術の成果をもとに新しい視点から、様々な分野における多様な系・スケールの摩擦の研究を有機的につ なげ、摩擦の普遍性と多様性の機構を明かにすることを目的として研究を行ってきた。以下、具体的な研究計画に即して実績の概要を記す。
1, マクロな弾性体における前駆滑りと摩擦 基板上の弾性体ブロックなどマクロな系においては必然的に起こる系の中の非一様性が摩擦に大きな影響を与え る。この問題に数値的に取り組むため、有限要素法を用いた計算機実験を研究協力者とともに実行中である。
2, 介在物のある系の摩擦、粉体の摩擦 2つの表面間に粉体、潤滑剤などの介在物がある場合の摩擦は様々なスケールの舞台で現れ多様な振る舞いを示す。 粉体の摩擦現象の一つとして、粉体による褶曲構造の形成の計算機実験を研究協力者とともに行っている。
3.基盤上の原子フレークのダイナミクスと超潤滑 原子スケールで清浄な界面で摩擦力がほとんど消える超潤滑と呼ばれる現象が注目を集めている。従来、 この現象は同種の表面で結晶軸を制御した場合に起こることが知られていた。しかし、結晶軸を制御せずとも自発的に超潤滑状態が現れる可能性を分子動力学法により研究協力者とともに明らかにした。
4,地震は摩擦現象の一つであるが、そこでは断層に含まれる水分が摩擦熱により気化する効果、摩擦に伴う破壊により空隙が発生する効果が大きな役割を果たす可能性が指摘されている。それらの効果を取り入れた計算により多様な地震の振るまいを研究協力者とともに再現しつつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍での様々な制限、およびその制限の元での多くの業務の遂行のため、研究の推進が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

コロナ禍の制限の解除に伴い状況は改善しつつあり、改善した状況のもと研究の推進を図る。

Causes of Carryover

コロナ禍により、出張が大幅に制限されたために次年度使用額が生じた。今年度は用途を旅費に限定せず有効に利用したい。

  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 Other

All Presentation (5 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 熱・流体圧・空隙率相互作用によるゆっくり地震から高速地震への遷移とその機構-バネ・ブロックモデルによる解析2022

    • Author(s)
      鈴木岳人
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] 3次元粘弾性体はどうやって滑りだすか -前駆滑りと摩擦係数の挙動-2022

    • Author(s)
      岩下航
    • Organizer
      日本物理学会
  • [Presentation] BKモデルと熱・流体・空隙相互作用によるゆっくり・高速地震遷移条件の数理的解析2022

    • Author(s)
      鈴木岳人
    • Organizer
      日本応用数理学会
  • [Presentation] 粘弾性体はどうやって滑りだすか ー前駆滑りと摩 擦係数の挙動2021

    • Author(s)
      岩下航
    • Organizer
      日本表面真空学会
  • [Presentation] 大きなものはどうやって滑りだすか -前駆 滑りと摩擦係数の挙動2021

    • Author(s)
      岩下航
    • Organizer
      日本トライボロジー学会
  • [Remarks] 青山学院大学理工学部物理・数理学科 松川研究室

    • URL

      http://www.phys.aoyama.ac.jp/~w3-matsu/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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