• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

粉体流抵抗力物理の統一的理解

研究課題

研究課題/領域番号 21684021
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関名古屋大学 (2011)
九州大学 (2009-2010)

研究代表者

桂木 洋光  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (30346853)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円)
2011年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2010年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2009年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
キーワード粉体 / 衝突 / 応力伝播
研究概要

粉体はその離散性ゆえにバルク(集団)としても通常の流体や固体とは異なる挙動を示す.そのため,粉体挙動の基礎的理解はまだ十分ではない.粉体の基礎理解を深めるために,本研究では特に粉体の作る抵抗力に注目することとした.最近になり,いくつかの研究グループが独立に粉体抵抗力についての実験を行い,それぞれに独立な結果を得ているが,それらは未だ統一的に理解されている状態にはない.以上のような状況を鑑み,本研究では「粉体と液滴の衝突」と「粉体層への固体塊低速侵入による抵抗力と壁圧力」という二種類の実験を行った.前者の実験から,これまで発見されなかった新たなクレーター形状を液滴と粉体の衝突により複数種発見することに成功した.更に,クレーター径の従うスケーリング則を無次元量を用いて見出し,現象を支配する基礎物理を解明した.一方,後者の実験より,低速の固体塊侵入により粉体層が作る抵抗力と壁圧力の関係を表す非線形なスケーリング則を導出した.このスケーリング則より,粉体中の圧力伝播の非線形性が粉体粒子境界での減衰や散逸の効果によりもたらされることを示すことに成功した.これらの実験により,粉体抵抗力の基礎物理的理解を深めることが出来たと言える.

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (29件)

  • [雑誌論文] Material, preparation, and cycle dependence of pressure behavior in a slowly plunged granular column2012

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Chem. Eng. Sci

      巻: Vol.76 ページ: 165-172

    • DOI

      10.1016/j.ces.2012.04.027

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear wall pressure of a plunged granular column2012

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: Vol.85 号: 2 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1103/physreve.85.021301

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material, preparation, and cycle dependence of pressure behavior in a slowly plunged granular column2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Length and time scales of a liquid drop impact and penetration into a granular layer2011

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi
    • 雑誌名

      J. Fluid. Mech

      巻: Vol.675 ページ: 552-573

    • DOI

      10.1017/jfm.2011.31

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology scaling of drop impact onto a granular layer2010

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: Vol.104 号: 21 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.104.218001

    • NAID

      120002232141

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology scaling of drop impact onto a granular layer2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 104

    • NAID

      120002232141

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Nonlinear pressuretransmission in a dense granular column, French-Japanese meeting on Jamming, Glasses and Phase transitions2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Institute Henri Poincare in Paris
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Nonlinear pressure transmission in a dense granular column2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      French-Japanese meeting on Jamming, Glasses and Phase transitions
    • 発表場所
      Institute Henri Poincare in Paris, France
    • 年月日
      2011-12-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Acoustic emission from a plunged granular bed2011

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Matsuyama, Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      International Symposium on Complex Systems
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2011-12-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Wall pressure induced by penetration into a granular column, Japan-Taiwan meeting onnon-equilibrium statistical physics and soft matter2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      National Taiwan University
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2011-10-29
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Wall pressure induced by penetration into a granular column2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Japan-Taiwan meeting on non-equilibrium statistical physics and soft matter
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei
    • 年月日
      2011-10-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Impact fracture of hard and soft materials2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Nara Workshop on Fracture and Related Topics
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2011-10-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 粉体および脆性固体の変形・破壊実験2011

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 粉体および脆性固体の変形・破壊実験2011

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 粉体と液滴の衝突における粘性・表面張力・粒形の影響2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      粉体工学会西日本談話会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2010-12-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Liquid drop impactcratering on a granular layer2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2010 fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Liquid drop impact cratering on a granular layer2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2010 fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-12-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 液滴の粉体層への衝突と浸透2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      2020年度秋期研究発表会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 液滴の粉体層への衝突と浸透2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      粉体工学会2010年度秋期研究発表会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Impact of a liquid drop and a granular layer2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Recent Progress in Physics of Dissipative Particles
    • 発表場所
      YITP, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Impact of a liquid drop and a granular layer2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Recent Progress in Physics of Dissipative Particles
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2010-11-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 粉体層における応力伝播則2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      粒状体物理と惑星科学の接点を探る
    • 発表場所
      神戸大学惑星科学研究センター
    • 年月日
      2010-11-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水滴と粉体の衝突現象2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      非平衡系の物理-非平衡ゆらぎと集団挙動-
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2010-11-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 粉体の外力による変形と流れ2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      第4回ソフトマター物理若手勉強会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 粉体と液滴の衝突-粒形・表面張力・粘性の効果-2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      天体の衝突物理の解明(VI)
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所
    • 年月日
      2010-11-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ガラスビーズ層への固体塊陥入と壁圧力2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] Slow fracturing of a granular column2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Physics of Fracture and Related Problems (16th ACP Workshop)
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-07-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Liquid drop impact cratering, Deformation, Flow and Rupture of Soft Matter2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Franco-Japanese Joint Seminar
    • 発表場所
      ENS Lyon, France
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Liquid drop impact cratering2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Deformation, Flow and Rupture of Soft Matter (Franco-Japanese Joint Seminar)
    • 発表場所
      ENS Lyon, France
    • 年月日
      2010-07-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 水滴衝突による粉体層変形のスケール2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 粉体と水滴の衝突現象2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      平成21年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 粉体衝突によるクレーター形成2010

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      かたちシューレ
    • 発表場所
      ホテルグランティア太宰府
    • 年月日
      2010-03-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 粉体層への水滴の落下2009

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      粉体工学会西日本談話会
    • 発表場所
      九州工業大学
    • 年月日
      2009-12-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 粉体と水滴の衝突,天体の衝突物理の解明(V)2009

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-11-13
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 粉体と水滴の衝突2009

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      天体の衝突物理の解明(V)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-11-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi