| 研究課題/領域番号 |
18K03565
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 東京大学 (2020)
九州大学 (2018-2019) |
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研究代表者 |
山口 哲生 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20466783)
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| 研究分担者 |
波多野 恭弘 大阪大学, 理学研究科, 教授 (20360414)
宮元 展義 福岡工業大学, 工学部, 准教授 (80391267)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 摩擦 / 摩耗 / 巨大応答 / 焼付き / ゲル / 超音速 / すべり / 動的接触理論 / ソフトマター / 遷移 / 過渡応答 / その場可視化 / 状態変数 / Green関数 / 超音速摩擦 / 焼き付き / 可視化 / 巨大過渡応答 / 数理モデル / レオロジー |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，アクリル樹脂を用いた摩擦・摩耗実験，および，高分子ゲルを用いた摩擦実験に取り組んだ．とくに後者では，すべり速度が物体の弾性波速度の同程度となる超高速条件で摩擦実験を実施した．
その結果，2つの異なる特徴的な摩擦挙動を発見した．アクリル樹脂を用いた実験では，実験条件は一定であるにもかかわらず，ある時点で定常状態から逸脱し，摩擦力が急激に上昇して焼付きに至る挙動が観察された．また，高分子ゲルによる実験では，すべり速度を変化させ，摩擦係数や摩擦挙動を調べたところ，S波速度（15ｍ/s程度）を超えるとともに摩擦係数が急上昇する現象が見出された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
まず，できる限り単純な実験系を構築することで，通常の実験で見られる複雑な挙動をシンプルに理解することが可能であることを示すことができた．また，摩擦挙動のその場観察によって，摩擦状態の適切な把握ができることを示すことができた．さらに，実験と理論を併用した研究アプローチにより，現象の詳細な理解が可能であることを確認できた．これらの成果は，今回取り組んだ摩擦・摩耗現象に限らず，さまざまな系に対しても適用可能であると考えられ，広範な現象，分野への波及効果が期待される．
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