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粘弾性衝突の動的可視化と波動伝播

研究課題

研究課題/領域番号 23654134
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関名古屋大学

研究代表者

桂木 洋光  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (30346853)

研究分担者 本庄 春雄  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 教授 (00181545)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード粘弾性体 / 衝突 / 画像解析 / 動力学 / 波動伝播
研究概要

寒天ゲルや粉体などのソフトマター材料のレオロジー特性を明らかにすべく,高速および低速の衝突実験を行った.寒天ゲルについては,鉄球を高速で衝突させ,その応答から粘弾性特性を推定する手法を開発した.開発した手法には様々な限界もあるが,画像解析により粘弾性特性を推定する技術を確立した.また,粉体については,鉄球の低速衝突実験を行い,その際に粒子のスリップや再配置により放出されるAE(Acoustic emission)イベントを計測した.得られたデータより,粉体のスリップや再配置イベントの統計がべき分布に従うことが分かり,その特性は地震等の天然現象と比較された.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Scaling of convective velocity in a vertically vibrated granular bed2014

    • 著者名/発表者名
      T. M. Yamada and H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Planet. Space Sci

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power law statistics of force and acoustic emission from a slowly penetrated granular bed2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuyama and H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Nonlin. Processes Geophys

      巻: Vol. 21 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.5194/npg-21-1-2014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscoelastic characterization of low-velocity impact of a solid ball on an agar gel2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ara and H. Katsuragi
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: Vol. 113 号: 6

    • DOI

      10.1063/1.4790872

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 固体塊の粉体への低速押し込みに伴うアコースティックエミッションイベントの統計則2014

    • 著者名/発表者名
      松山和広, 桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 粘性流体への固体弾衝突によるフィンガリング不安定性とクレーター構造2013

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本惑星科学会 2013年秋季講演会
    • 発表場所
      石垣市
    • 年月日
      2013-11-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体弾と観点ゲルの衝突粘弾性2013

    • 著者名/発表者名
      荒耕大, 桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2013-09-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Scaling and structure of the convective velocity in a vertically vibrated granular bed2013

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Yamada and Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Physics of glassy and granular materials
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2013-07-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Acoustic emission and slow drag of a penetrated granular bed2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Complex Dynamics in Granular Systems
    • 発表場所
      KITPC, Beijing
    • 年月日
      2013-06-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 粉体層の鉛直振動における対流構造の粒子径状依存性2013

    • 著者名/発表者名
      山田智哉, 桂木洋光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2013-05-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体・流体・粉体の衝突によるクラウンパターン形成2013

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 粘性流体への固体弾衝突によるフィンガリング不安定性とクレーター構造2013

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本惑星科学会2013年秋季講演会
    • 発表場所
      石垣市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 鉛直振動下の粉体層の対流構造とそのスケーリング2013

    • 著者名/発表者名
      山田智哉,桂木洋光
    • 学会等名
      日本惑星科学会2013年秋季講演会
    • 発表場所
      石垣市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 固体弾と寒天ゲルの衝突粘弾性2013

    • 著者名/発表者名
      荒耕大,桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Scaling and Structure of The Convective Velocity in A Vertically Vibrated Granular Bed2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada and H. Katsuragi
    • 学会等名
      The 6th meeting on Cosmic Dust
    • 発表場所
      Kobe
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Scaling and structure of the convective velocity in a vertically vibrated granular bed2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada and H. Katsuragi
    • 学会等名
      Physics of glassy and granular materials
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Granular impact drag force and its material-dependent scaling2013

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi and D. J. Durian
    • 学会等名
      Physics of Granular Flows
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Liquid drop impact onto a granular bed2013

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi
    • 学会等名
      Complex Dynamics in Granular Systems (conference)
    • 発表場所
      Beijing
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acoustic emission and slow drag of a penetrated granular bed2013

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuragi
    • 学会等名
      Complex Dynamics in Granular Systems (workshop)
    • 発表場所
      Beijing
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粉体層の鉛直振動における対流構造の粒子形状依存性2013

    • 著者名/発表者名
      山田智哉,桂木洋光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      Beijing
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 固体・流体・粉体の衝突によるクラウンパターン形成2013

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Acoustic emission from a plunged granular bed2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Matsuyama and Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Workshop on the Open Problems of the Glass Transission and Related Topics
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2012-12-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 固体球の流体衝突による界面不安定性2012

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      第74回形の科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2012-11-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Veiscoelastic characterization of solid ball impact to agar gel2012

    • 著者名/発表者名
      Kodai Ara and Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      Soft matter physics and solid earth sciences : unifying concepts
    • 発表場所
      Tokyo University
    • 年月日
      2012-06-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Viscoelastic characterization of solid ball impact to agar gel2012

    • 著者名/発表者名
      K. Ara and H. Katsuragi
    • 学会等名
      SOFT MATTER PHYSICS AND SOLID EARTH SCIENCES: UNIFYING CONCEPTS
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体球の流体衝突による界面不安定性2012

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      第74回 形の科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 固体弾の流体への低速衝突によるクラウンパターン形成2012

    • 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(VIII)
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Acoustic emission signal from a plunged granular bed2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuyama and H. Katsuragi
    • 学会等名
      Workshop on the Open Problems of the Glass Transition and Related Topics
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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