2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23540452
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
狐崎 創 奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (00301284)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中原 明生 日本大学, 理工学部, 准教授 (60297778)
大信田 丈志 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50294343)
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| Keywords | 乾燥破壊 / 亀裂成長速度 / 塑性変形 / ペーストの記憶効果 / レオロジー / 粉体の力学 / パターン形成 / 非線形動力学 |
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| Research Abstract |
本研究はペーストの乾燥破壊を対象とし主に、1)塑性変形が亀裂成長に与える影響、2)記憶効果が作る物性の異方性、3)乾燥による亀裂の生成条件、の解明を目的としている。引張圧縮試験機の導入が遅れたため、初年度に3)の理論研究を1),2)に優先して行う方針に切り替えて計画を進めた。前年度までに、非線形弾性格子上のインベージョンパーコレーション過程として乾燥と破壊を統一的に捉えた数理モデルを提案して数値計算を行い、理論的に破壊条件を導出できることを示し論文をまとめた。この成果は本年度に国際会議で発表を行った。
試験機を用いた測定や、亀裂速度測定のための予備実験を経て、本年度は1)に関連して主に澱粉ペーストを用いて実験を行った。まず澱粉ペーストでも記憶効果があることを見つけて、指導している学生とともに相図を作成し、炭酸カルシウムペーストと本質的に同じ「揺れの記憶」であることを明らかにした。この記憶効果を利用して方向性のある亀裂を作り、従来よりも精度の高い亀裂成長速度の測定をすることができるようになった。年度後半は亀裂速度が厚さに対して増加することを確認し、炭酸カルシウムなどの粘土系のペーストとは逆の依存性を持つことを示した。これらの成果は学会等で発表済みである。ただし現段階では、引張圧縮試験以外にレオメータによる物性測定を行うことに加え、乾燥が遅い場合に再現性が悪い原因を特定する実験が必要であるため、論文としてまとめるには今後いくらか時間を要する。また、2)に関しては研究分担者とともに破壊特性の異方性を曲げ試験で統計的に検出することを試みたが十分な結果が得られなかったため、方法を変えて検出を試みている。
前年度に引き続き鳥取大学で研究会を共同開催するともに、国際会議等での成果発表、および日洪二国間共同研究のメンバーとして研究交流を行った。
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[Presentation] Fracture condition of drying paste2013
Author(s)
S. Kitsunezaki
Organizer
1st International Workshop on Wetting and evaporation: Droplets of pure and complex fluids
Place of Presentation
Polytech’Marseille Engineering School, Marseille, France
Year and Date
20130617-20130617
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