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車輪駆動により粉体層内に誘起される応力鎖構造とテラメカニクスの基礎物理

研究課題

研究課題/領域番号 26610113
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)

研究協力者 バンディ マヘッシュ  沖縄科学技術大学院大学, 准教授
飯川 直樹  名古屋大学, 環境学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード粉体 / 光弾性 / 応力鎖 / 締め固め
研究成果の概要

光弾性円盤により構成される二次元粉体層にタッピング等の擾乱を加えることにより,粉体層内部の構造(特に応力鎖構造)がどのように変化するかについて実験的研究を行った.車輪駆動による外力を当初は想定していたが,粉体層における内部応力の状態は積層の初期状態やその後の締め固めの程度により大きく変化することが実験を進めていく中で明らかとなり,まずは最も単純なタッピングによる状態変化に研究の焦点を当てることとした.特に,単分散(結晶構造)と二分散(ランダム構造)の二種類の粉体層の構造の違いが,タッピングによる応力鎖構造の変化にどのような影響を及ぼすかについて系統的実験により明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Sensitivity of Granular Force Chain Orientation to Disorder-induced Metastable Relaxation2016

    • 著者名/発表者名
      N. Iikawa, M. M. Bandi, and H. Katsuragi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 116 号: 12 ページ: 128001-128001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.116.128001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural evolution of a granular pack under manual tapping2015

    • 著者名/発表者名
      N. Iikawa, M. M. Bandi, and H. Katsuragi
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 84 号: 9 ページ: 094401-094401

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.094401

    • NAID

      40020588213

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 断続振動下における粉体対流速度のスケーリング2016

    • 著者名/発表者名
      飯川直樹, バンディ・マヘッシュ, 桂木洋光
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Scaling of convective velocity and force chain rearrangement in two-dimensional intermittently vibrated granular bed2016

    • 著者名/発表者名
      N. Iikawa, M. M. Bandi, and H. Katsuragi
    • 学会等名
      Avalanches, plasticity, and nonlinear response in nonequilibrium solids
    • 発表場所
      YITP, Kyoto University
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 粉体対流時の応力鎖構造の変化2015

    • 著者名/発表者名
      飯川直樹, バンディ・マヘッシュ, 桂木洋光
    • 学会等名
      第21回交通流と自己駆動粒子系のシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 鉛直タッピングによる粉体層中の応力鎖構造の変化2015

    • 著者名/発表者名
      飯川直樹, バンディ・マヘッシュ, 桂木洋光
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of stress chain structure strengthened by vertical tapping2015

    • 著者名/発表者名
      N. Iikawa. M. M. Bandi, and H. Katsuragi
    • 学会等名
      Engineering Mechanics Institute Conference2015
    • 発表場所
      Stanford University
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 可視化した応力鎖の解析による粉体層における締固め現象の理解2015

    • 著者名/発表者名
      飯川直樹, バンディ・マヘッシュ, 桂木洋光
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 粉体ソフトマター物性による惑星地形研究2015

    • 著者名/発表者名
      桂木洋光
    • 学会等名
      第4回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-01-06 – 2015-01-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] タッピングによって起きる粉体層中の応力鎖の強化2015

    • 著者名/発表者名
      飯川直樹,桂木洋光,バンディ・マヘッシュ
    • 学会等名
      第4回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-01-06 – 2015-01-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] How nature constructs various structures by sandy materials2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Katsuragi
    • 学会等名
      ASim2014-The 2nd Asia Conference on International Building Performance Simulation Association-
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2014-11-28 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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