| 研究課題/領域番号 |
20K03771
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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13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
鈴木 岳人 青山学院大学, 理工学部, 助教 (10451874)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 非線形動力学 / 熱 / 流体 / 自己沈殿 / 一次相転移 / ゆっくり地震 / 高速地震 / BKモデル / 熱・流体・空隙相互作用 / 相転移 / 流体圧 / 空隙率 / 地震周期 / 多孔質媒質 / 乱流 / 平均流 / 普遍性 / 数理的取り扱い |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地震現象などへの応用を念頭に、地中の岩石を模した多孔質媒質中の流れ、特に乱流と自己沈殿（固相物質がはがれて他の場所に沈着する）の振る舞いを包括的に理解する枠組みの構築を目指す。乱流エネルギーkとその散逸率εで乱流を記述するk-εモデルに対して、空隙率φ及び高周波数成分を平均化した平均流Uの変化も加えた四変数非線形系を考え、特に流れの安定性・不安定性を議論する。
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| 研究成果の概要 |
多孔質媒質中の乱流、そして多孔質媒質中の空隙が時間をかけて塞がっていく効果は、例えば地震滑りに強い影響を与えることが明らかになってきた。これの統一的モデル化として、バネ・ブロックモデルにおいて、ブロックと基盤との接触領域に熱・流体・空隙相互作用、そして自己沈殿の効果を導入した。これらの仮定の下、高速とゆっくりという定性的に異なった地震が一次相転移とみなされることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地震という現象から非線形動力学的成果を得たことが重要である。非線形動力学はあらゆる現象を対象にするが、地震現象はその中に入っていないことが多い。しかし本研究によりそこに一石を投じることができた。日本は地震国であるから、そう言った数理物理的分野をリードする可能性を示した。地震の予測というよりも数理的成果に重きを置いたことを強調したい。
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