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一様等方性臨界破砕における統計物理学的性質の実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16740206
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関九州大学

研究代表者

桂木 洋光  九大, 総合理工学研究科(研究院), 助手 (30346853)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード破砕現象 / スケーリング / 臨界現象 / べき分布 / 対数正規分布
研究概要

本年度は,(1)ガラス板の平行サンドイッチ実験における破砕挙動の解析,(2)パルスパワーによるセラミクス管破砕実験の検討・実施を行った.それぞれの概要は以下の通り.
(1)ガラス板の平行サンドイッチ実験における破砕挙動の解析
ガラス板サンプルを用いて,一様等方な衝撃による脆性破砕の臨界挙動,破片質量分布の様子について調べた.具体的にはガラス板をステンレス板でサンドイッチしておもりを落下させ衝撃を加える実験を行った.その結果,衝撃が十分な場合は破片質量分布がべき分布に従う一方,比較的小さな衝撃による破砕の場合は対数正規分布が現れることが確認された.破片の加重平均質量が擬コントロールパラメータであるマルチプリシティによりスケーリングされることが我々の過去の実験により明らかにされていたが,べき分布から対数正規分布への遷移に伴いこのスケーリングにクロスオーバーがみられることを本研究で明らかにした.また,ガラス管の垂直サンドイッチ実験では,破片質量分布のべき指数が1.5となるのに対し,ガラス板の平行サンドイッチ実験ではそれが2となることも本実験で明らかとなった.
(2)パルスパワーによるセラミクス管破砕実験の検討・実施
機械的衝突による破砕の他に爆発による破砕の実験についても企画,検討を行った.パルスパワージェネレータを用いて細い銅線にパルスパワーをかけることにより,銅線がジュール熱により溶け飛散する.あらかじめセラミクス管にこの銅線を通しておき,パルスパワーを印加することにより,この爆発のエネルギーを用いてセラミクス管を破砕可能であることを見出した.今後はこの実験系による結果を力学的衝撃による破砕と比較し,脆性破砕の普遍性について考察を行う予定.

報告書

(1件)
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2004

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Crossover of weighted mean fragment mass scaling in two-dimensional brittle fragmentation2004

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi, Daisuke Sugino, Haruo Honjo
    • 雑誌名

      Physical Review E 70,6

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2020-05-15  

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