2023 Fiscal Year Annual Research Report
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20K14428
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
高田 智史 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00843757)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 破砕 / 離散要素法 / レオロジー / 動弾性論 / 粉体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
4年目はこれまでの研究の仕上げを行った。
まず、外力を受ける粉体内部での応力の伝播様式の解明を動弾性理論の枠組みから研究を推進した。3年目までに解が得られていた対向集中荷重を受ける2次元弾性円板の解析を、2次元中空円板や3次元球、3次元中空球などに適用することで応力波の表式について導出に成功した。
破砕の結果現れることが期待される多分散の粉体系のレオロジーを記述する運動論の構築についても進展が得られた。特にこれまでの研究においては運動論で現れる衝突積分の項に、剪断の効果は部分的にしか取り入れられてこなかった。これをフルオーダーで記述できることを発見したのが本研究課題で得られた主要な結果の一つである。これについてはまだ論文化ができていないものの、執筆を進めている最中である。またこの系である時刻に剪断率を変化させた際の緩和過程を考えたとき、プロトコルにより緩和時間が変化することでMpemba効果が現れるのではないか、という予測も得られている。これについては今後の更なる研究が必要ではあるものの、本研究課題を行えたことで得られた知見である。
また剪断を受ける粉体系で見られる応力降下現象の、機械学習的なアプローチによる予測可能性についての研究も進展が得られた。特に時系列データとしてみると応力降下はレアイベントであるため、応力降下の予測可能性を適切に評価できる指標の導入などを行った。これについても論文化による報告を行う予定である。
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