2014 Fiscal Year Research-status Report
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25800257
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
桑野 修 独立行政法人海洋研究開発機構, 数理科学・先端技術研究分野, 研究員 (30511969)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 断層 / 粉体 / 摩擦構成則 / 断層形状 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震とは破壊と摩擦不安定をともなう断層の高速すべりであり、そのダイナミクスは断層の摩擦法則によって支配されている。断層は過去の断層運動で生成した粉砕物・断層ガウジを含んでいる。したがって、粉体の摩擦不安定をその構成則から理解することが重要である。臨界滑り量は破壊エネルギーを支配する主要因であるが、最近の実験では伝統的な低速滑りの実験で見出だされるmm以下のものより何桁も大きな臨界滑り量をもつ現象が発見されている。我々はこれまでにレオメーターを解像した回転式粉体剪断試験機を用いた実験を通して、高速すべりにおいては粉体特有の多体粒子相互作用に支配される新たな摩擦メカニズムがあることを示してきた。平成25年度は剪断速度1-3m/sの範囲の高速せん断領域で速度ステップ実験を実施し、10mクラスの長大な臨界すべり量をもつ摩擦の緩和を見出だした。この摩擦緩和はすべり速度がステップ状に減速した時も加速時と対称な応答を示し、それに対応して粉体層の厚みも変化していることから、粉体層の構造変化が関与していると考えられる。平成26年度は、剪断をあたえる回転プレートの表面形状(壁面形状)によって、摩擦緩和過程が大きく影響を受けることを発見した。この壁面形状の効果をより詳細に調べるため、壁面粗さをコントロールした剪断プレートを作成し実験を開始した。レーザードップラー振動計を用いたシステムで試料部分の振動強度を定量化できるようにした。
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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
壁面形状をコントロールした剪断セルを用いて実験を実施し、レーザードップラー振動計を用いた振動測定系も構築した。
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| Strategy for Future Research Activity |
振動測定系の設計ができたので、これを本格的に構築し、系統的な実験を継続する。
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| Causes of Carryover |
本年度は振動強度を測定するシステムを設計した。本装置での振動測定の前例が無く、装置全体の共振周波数の影響も考慮して試行錯誤しながら測定システムを構築する必要があったため、本年度はデモ装置を用いて予備測定をすすめ、本装置の製作にかかる経費が未使用額として生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
振動測定システムと形状をデザインした剪断プレートの製作費に使用する。
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