| 研究課題/領域番号 |
20K14428
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
高田 智史 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00843757)
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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 |
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | レオロジー / 破砕性粉体 / 運動論 / 動弾性論 / 破砕 / 離散要素法 / 粉体 / 弾性論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
粉体粒子の破砕が流動特性に及ぼす影響について理論・シミュレーションの両面から調べる。その目的のため、破砕を起こす粒子を結合ボンドで結ばれた多数の小さな粒子から構成し、その結合ボンドが一定の応力の下で破砕するというモデルを考える。このモデルを使用し、破砕性粉体の外力下での破砕様式をミクロな視点から明らかにするとともに、そのような粉体粒子が多数集まった系に外力を加えた際のレオロジーと破砕進行の関係などについてもシミュレーションにより明らかにする。さらに運動論的な視点からそれらを記述する現象論の構築も試みる。
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| 研究成果の概要 |
粉体の破砕現象を模擬するモデルの作成およびそれを用いたシミュレーションを実行し、破砕性粉体の破砕過程やレオロジーをミクロな視点から調べることができた。また凝着性や帯電した粒子のモデルなども用いることでそれらがレオロジーに与える影響について調べた。さらに相補的なアプローチとして動弾性理論を用いた連続体的なアプローチを実施することにより、破砕に至るまでの粒子内部の応力場の様子を調べることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまであまり理論的に取り扱われてこなかった粉体の破砕が、粉体のレオロジーに与える影響について多面的に研究を実施することができた。また土木工学や地球科学などの諸分野に繋がる学際的なアプローチを行うことで、分野横断的な研究を実施できたことは特筆に値する。将来的にはこの研究を発展させることで、効率的な破砕方法の提案や、逆に破砕されづらい物体の作成などへの応用を広げられるのではないかと考えている。
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