| 研究課題/領域番号 |
20K03792
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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 |
松川 宏 青山学院大学, 理工学部, 教授 (20192750)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 摩擦 / スティックースリップ / 前駆滑り / 地震 / アモントンークーロンの法則 / 摩擦の制御 / 冪乗則 / グーテンベルクーリヒター則 / べき乗則 / ゆっくり地震 / 超潤滑 / 破壊 / 褶曲構造 / 流体 / 粉体 / トライボロジー / 滑り |
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| 研究開始時の研究の概要 |
摩擦は最も身近なな物理現象の一つであり実用上も極めて重要であるため古代から研究されてきたが、多くの基本的な問題が未解決である。本研究計画では、解析計算、数値シミュレーション、実験を併せて行い、現代物質科学・技術の成果をもとに新しい視点から、様々な分野における多様な系・スケールの摩擦の研究を有機的につなげる。そして原子・分子ス
ケールからマクロスケールにわたる現象の階層性を取り込み、様々な系における摩擦の普遍
性と多様性の機構を明かにし、摩擦の基礎的・統一的描像を確立することを目的とする。さ
らに、その成果を応用上の問題に展開する。
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| 研究成果の概要 |
メゾスケールの摩擦の振る舞いに関しては、真実接触点を多数含み現実の摩擦面と同じく自己相似性を持つランダムな表面を考え一つの真実接触点の振る舞いから理論的に、全真実接触面積、全摩擦力の荷重依存性の式を導くことに成功した。マクロな弾性体における前駆滑りと摩擦に関しては、底面形状依存性を明らかにした。さらにバネブロックモデルに粘弾性項を加えた有効モデルを提案し、粘弾性項を導入すると、滑りの頻度分布に関して冪乗則が成り立たなくなることを示した。粉体に剪断をかけた系の速度の分布を調べ、それが粉体間の摩擦係数、および時間により液体的振る舞いから固体的振る舞いへ連続的に変化する可能性があることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
得られた研究成果により、微視的モデルから巨視的系の摩擦の振る舞いを明らかにすることに部分的に成功し、摩擦の制御に向けた足がかりを得た。
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