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wet granular の破壊特性を決める内部構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26400395
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関奈良女子大学

研究代表者

狐崎 創  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (00301284)

研究分担者 中原 明生  日本大学, 理工学部, 教授 (60297778)
大信田 丈志  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50294343)
松尾 洋介  日本大学, 理工学部, 研究員 (40611140)
連携研究者 水口 毅  大阪府立大学, 工学研究科, 准教授 (80273431)
大槻 道夫  島根大学, 総合理工学研究科, 講師 (30456751)
研究協力者 西本 明弘  関西大学, 人間健康学部, 非常勤講師
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード物性基礎論 / 非線形動力学 / レオロジー / 乾燥破壊 / 揺れの記憶効果 / 応力異方性 / X線CT / 石松子ペースト / 記憶効果
研究成果の概要

固体微粒子と液体の混合物のペーストは水平加振した後に静置して乾燥すると加振方向に垂直な方向に乾燥亀裂が現れる。本研究ではこのような「揺れの記憶」を持つペーストを調べ、板バネを用いた応力測定法を開発し、炭酸カルシウムペーストで乾燥前に応力異方性が発達することを見つけた。さらに、澱粉ペーストや石松子のペーストといったサイズの大きな粉体のペーストで記憶効果を確認し、石松子のミクロな粒子配列にもマクロな異方性と整合する統計的異方性が生じていることをマイクロフォーカスX線CTを用いて確認した。これらは、亀裂形成以前に存在している異方的な構造を初めて確認した成果であり、記憶効果の解明に繋がる結果である。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 12件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Erasure of memory in paste by irradiation of ultrasonic waves2017

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara, Ryota Yoneyama, Maruto Ito, Yousuke Matsuo and So Kitsunezaki
    • 雑誌名

      European Physical Journal: Web of Conferences

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Memory effect of paste and its application to control morphology of desiccation crack pattern2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara, Yousuke Matsuo, Kyosuke Uchida, Hiroshi Izui, So Kitsunezaki and Ferenc Kun
    • 雑誌名

      The Proceedings of The 20th International Drying Symposium (IDS2016)

      巻: なし

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Shaking-induced stress anisotropy in the memory effect of paste2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Akio Nakahara, and Yousuke Matsuo
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 114 号: 6 ページ: 64002-64002

    • DOI

      10.1209/0295-5075/114/64002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stress Development up to Crack Formation in Drying Paste2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Yousuke Matsuo and Akio Nakahara
    • 雑誌名

      Proceeding of The 20th International Drying Symposium

      巻: 未定

    • NAID

      130006177776

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Memory effect of paste and its application to control morphology of desiccation crack pattern2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara, Yousuke Matsuo, Kyosuke Uchida, Hiroshi Izui, So Kitsunezaki and Ferenc Kun
    • 雑誌名

      Proceeding of The 20th International Drying Symposium

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ペーストの記憶効果と破壊の制御への応用2015

    • 著者名/発表者名
      中原明生、松尾洋介、大信田丈志
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 70 ページ: 179-187

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粒子系のシミュレーションによる変形勾配相関の計算2017

    • 著者名/発表者名
      大信田丈志, 大槻道夫, 後藤晋, 松本剛
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Anisotropy of Particle Arrangements in Granular Paste with Memoy of Shaking2017

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Arina Sasaki, Akihiro Nishimoto, Yousuke Matsuo, Akio Nakahara and Tsuyoshi Mizuguchi
    • 学会等名
      YITP Workshop on Non-Gaussian Fluctuation and Rheology in Jammed Matter
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of crack patterns using the memory in paste of magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara
    • 学会等名
      YITP Workshop on Non-Gaussian Fluctuation and Rheology in Jammed Matter
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 乾燥破壊の記憶効果を示すペーストのX線CTによる粒子配列の観察2016

    • 著者名/発表者名
      狐崎創, 西本明弘, 中原明生, 松尾洋介, 水口毅
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of stress anisotropy in the memory effect of paste2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Akio Nakahara, Yousuke Matsuo
    • 学会等名
      Nara Workshop on Nonlinear Dynamics under HAS-JSPS Joint Research Project
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2016-02-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Columnar joints in basalt and starch2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Nishimoto
    • 学会等名
      Nara Workshop on Nonlinear Dynamics under HAS-JSPS Joint Research Project
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2016-02-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Erasure of memory in paste by applying ultrasonic waves2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakahara, R. Yoneyama, M. Ito, R. Ishikawa and Y. Matsuo
    • 学会等名
      2nd FunabashiWorkshopon Deformation and Fracture Dynamics”
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2016-02-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Non-destructive observation of memory in magnetic paste which governs crack propagation2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara
    • 学会等名
      6th Hungary-Japan Bilateral Workshop on Statistical Physics of Breakdown Phenomena
    • 発表場所
      デブレツェン大学(ハンガリー)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Demonstration of the memory effect of paste2016

    • 著者名/発表者名
      Yousuke Matsuo
    • 学会等名
      6th Hungary-Japan Bilateral Workshop on Statistical Physics of Breakdown Phenomena
    • 発表場所
      デブレツェン大学(ハンガリー)
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The memory effect and the particle arrangement in granular paste2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Akihiro Nishimoto, Yousuke Matsuo, Akio Nakahara and Tsuyoshi Mizuguchi
    • 学会等名
      Nara Workshop on Nonlinear Dynamics 2016 Dec. under HAS-JSPS Joint Research Project
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Calculations of deformation gradient correlation in a 1D system of Brownian particles2016

    • 著者名/発表者名
      Ooshida Takeshi
    • 学会等名
      Nara Workshop on Nonlinear Dynamics 2016 Dec. under HAS-JSPS Joint Research Project
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experiments to control crack formation by imprinting, rewriting and erasing memories in paste2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara, Ryota Yoneyama, Maruto Ito, Ryoma Ishikawa and Yousuke Matsuo
    • 学会等名
      Hungary-Japan Workshop on Physics of Rheology and Fracture
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stress Development up to Crack Formation in Drying Paste2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Youske Matsuo and Akio Nakahara
    • 学会等名
      20th International Drying Symposium
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Memory effect of paste and its application to control; morphology of desiccation crack pattern2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara
    • 学会等名
      20th International Drying Symposium
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stress Anisotropy Induced by the Memory Effect of Drying Paste2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, Akio Nakahara and Yousuke Matsuo
    • 学会等名
      31st IUGG Conference on Mathematical Geophysics
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Memory of paste: Visualization as crack pattern and non-destructive structural analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara
    • 学会等名
      31st IUGG Conference on Mathematical Geophysics
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray CT observation of the particle arrangement in paste exhibiting the memory effect of shaking2016

    • 著者名/発表者名
      So Kitsunezaki, AkihiroNishimoto, Akio Nakahara, Yousuke Matsuo and Tsuyoshi Mizuguchi
    • 学会等名
      7th Hungary-Japan Bilateral Workshop on Statistical Physics of Breakdown Phenomena
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Erasure of memory in paste by irradiation of ultrasonic waves2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara
    • 学会等名
      7th Hungary-Japan Bilateral Workshop on Statistical Physics of Breakdown Phenomena
    • 発表場所
      Debrecen, Hungary
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乾燥前の揺れによって生じるペーストの乾燥中の応力異方性の発達2015

    • 著者名/発表者名
      狐崎創, 中原明生, 松尾洋介
    • 学会等名
      第5回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 水平加振した弾塑性流体層の深さ平均方程式2015

    • 著者名/発表者名
      大信田丈志, 大槻道夫
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁性ペーストのメモリー効果の非破壊構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      内田恭輔, 中原明生, 松尾洋介, 出井裕, 狐崎創, フェレンツ・クン
    • 学会等名
      日本物理学会 2015 年秋季大会
    • 発表場所
      関西大
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Residual anisotropy in granular pastes produced by repeated shear2015

    • 著者名/発表者名
      Ooshida Takeshi
    • 学会等名
      Engineering Mechanics Institute Conference (EMI2015)
    • 発表場所
      スタンフォード大学(アメリカ)
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experiments to control crack formation by imprinting, rewriting, and erasing memories in pastes2015

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara and Yousuke Matsuo
    • 学会等名
      HAS-JSPS Joint Workshop on “Deformation and Fracture Dynamics”
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Calculation of stress in a horizontally oscillated shallow paste layer2015

    • 著者名/発表者名
      Ooshida Takeshi
    • 学会等名
      HAS-JSPS Joint Workshop on “Deformation and Fracture Dynamics”
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 記憶効果による応力異方性の検出(II)2015

    • 著者名/発表者名
      狐崎創,中原明生,松尾洋介
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Memory effect of clay paste and its application to control desiccation crack patterns2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakahara, H. Nakayama, Y. Matsuo and Ooshida T.
    • 学会等名
      International Conference on “Smart functional materials for shaping our future”
    • 発表場所
      Debrecen University, Debrecen, Hungary
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水平加振した弾塑性流体層における残留張力2014

    • 著者名/発表者名
      大信田丈志,大槻道夫,中原明生,松尾洋介,狐崎創
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2014
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波照射によるペーストの記憶の消去2014

    • 著者名/発表者名
      中原明生,伊藤丸人,米山瞭汰,小野崎陽仁,松尾洋介,大信田丈志,大槻道夫,狐崎創
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2014
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波照射による固液混合ペーストの記憶の消去2014

    • 著者名/発表者名
      中原明生,伊藤丸人,米山瞭汰,小野崎陽仁,松尾洋介,大信田丈志,大槻道夫,狐崎創
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 記憶効果による応力異方性の検出2014

    • 著者名/発表者名
      狐崎創,中原明生,松尾洋介
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 破壊に見る記憶2014

    • 著者名/発表者名
      中原明生
    • 学会等名
      2014年度日本物理学会科学セミナー「非平衡の世界―凝縮系から地震、経済、生命まで」
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Variety of memories of clay paste flow, visualized as desiccation crack patterns2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakahara, Y. Matsuo, Ooshida T., M. Otsuki and S. Kitsunezaki
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosicences Society 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Residual Tension Theory of Memory Effect on Desiccation Crack Pattern of Horizontally Oscillated Paste2014

    • 著者名/発表者名
      Ooshida T, Otsuki M, Nakahara A, Matsuo Y & Kitsunezaki S
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosicences Society 11th Annual Meeting
    • 発表場所
      Royton Sapporo Hotel, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of desiccation crack patterns using memory effects of paste and Faraday waves2014

    • 著者名/発表者名
      Akio Nakahara, Hiroshi Nakayama, Yousuke Matsuo and Ooshida Takeshi
    • 学会等名
      Continuum Models Discrete Systems -13
    • 発表場所
      Salt Lake City, Utah, USA
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Memory effect of granular-fluid mixture and its visualization as desiccation crack patterns2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakahara
    • 学会等名
      JOINT SEMINAR between OIST and JST mathematics program on vortex-boundary interactions and wall-bounded turbulent flows
    • 発表場所
      OIST, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-05-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 乾燥亀裂パターンとして可視化される粘土ペーストの流れの記憶の多様性2014

    • 著者名/発表者名
      中原明生,松尾洋介,大信田丈志,大槻道夫,狐崎創
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Desiccation Cracks and their Patterns: Formation and Modelling in Science and Nature2015

    • 著者名/発表者名
      Lucas Goehring, Akio Nakahara, Tapati Dutta, So Kitsunezaki, Sujata Tarafdar
    • 総ページ数
      368
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 論文および発表リスト

    • URL

      http://www.complex.phys.nara-wu.ac.jp/%7Ekitsune/paper/paper.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Workshop & Seminar Information

    • URL

      http://www.complex.phys.nara-wu.ac.jp/~kitsune/fracture/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 論文リスト

    • URL

      http://www.complex.phys.nara-wu.ac.jp/~kitsune/paper/paper.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] ペースト破壊関係のセミナー&研究会

    • URL

      http://www.complex.phys.nara-wu.ac.jp/~kitsune/fracture/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 論文・発表リスト

    • URL

      http://www.complex.phys.nara-wu.ac.jp/~kitsune/paper/paper.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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