衝撃波現象の解明(総括班)

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03238101
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 高山 和喜 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (40006193)
• 研究分担者: 東野 文男 東京農工大学, 工学部, 教授 (70011111) ; 折原 精一 東北大学, 医学部, 教授 (60001004) ; 藤原 俊隆 名古屋大学, 工学部, 教授 (90023225) ; 澤岡 昭 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (40029468) ; 本間 弘樹 千葉大学, 工学部, 教授 (90009233)
• キーワード: 衝撃波 / 流体力学 / 超高圧発生法 / 可視化計測 / 化学反応係数 / フォーカッシング / 生体損傷 / 数値シュミレーション

研究概要

平成4年度で得られた研究業積は、以下の通り。
1.10km/sを越える非常に強い衝撃波の背後で、二段階の発光が現れることを観測した。また、強い衝撃波の厚さを測定した。
2.直管中の疑似衝撃波の発生と伝播に関し、ほぼ完全な現象の解明を行った。また、弱い衝撃波の伝播と回折について実験的および数値解析的に解明した。
凹面から反射・収束する衝撃波の挙動を実験的および数値解析的に解明し、収束点で高温高圧が発生する条件あるいは高温高圧状態に関する知見を得た。また、収束デトネーション波によって500万-5000万度を越える超高温が発生することを実証した。
4.衝撃波の医療応用に関連して、衝撃波の物理的形状と生体への影響との関連性を明らかにし、衝撃波による生体損傷の発生機序を解明した。また、移植悪性腫瘍に対する衝撃波の抗腫瘍効果に関する知見を得た。
5.凝縮媒体、特に固体中の衝撃波の伝播と干渉について、アルミニウム合金・銅、長石、カオリナイトあるいはセラミックス中の衝撃波圧縮機構を解明した。また、固体中の衝撃波の数値計算模擬方法を確立した。
6.反射衝撃波背後の加熱気体をレーザー閃光分解し、特定の原子、ラジカルの素反応過程を直接検証し、化学反応論の世界の水準を越える成果を得た。
7.非常に弱い衝撃波を精密に発生するゴム膜を隔膜にする衝撃波管を試作し、弱い衝撃波の研究を容易にした。また、火薬銃の特性におよぼす火薬量あるいは金属隔膜の厚さと種類の関係を定量的明らかにし、ガス銃および火薬銃の特性研究に関する実験的・数値解析的知見を得た。
これらの研究成果を、平成5年1月、平成4年度衝撃波シンポジウムを開催し、本重点領域研究に関係する大学の研究者・その他国機関の研究所の研究者・企業の研究者、延べ400名の参加を得て、発表した。

研究成果

• [文献書誌] H.Honma: "Numerical analysis of the nonstationary oblique reflection of weak shock waves" Computers & Fluids. 21. 201-210 (1992)
• [文献書誌] A.B.Sawaoka: "Heterogeneous Shock Compression Mechanism of Diamond Powders in a Metal" Shock Compression of Condensed Matter. 621-624 (1992)
• [文献書誌] 藤原 俊隆: "バリスティック・レンジにより極超音速流実験(第1報)画像観測及びその処理方法" 日本航空宇宙学会誌. 41. 81-87 (1993)
• [文献書誌] 星 宣次,折笠 精一: "家兎膀胱癌に対する衝撃波と抗癌剤の併用療法" 平成4年度衝撃波シンポジウム論文集. 167-170 (1993)
• [文献書誌] M.Kuwahara: "Effect of focused shock waves on the kidney tumor:a new experimental model and its results" J.Urol. 147:227A. (1992)
• [文献書誌] F.Higashion: "Interaction of blast waves from a pair of exploding wires" Proc.of the 18th Int.Symp.on Shock Waves. 1. 177-180 (1992)
• [文献書誌] M.Fujita and H.Kubota: "Numerical Simulation of Flowfield Over a Spiked Blunt-Nose." Computational Fluid Dynamics Journal. 1. 187-195 (1992)
• [文献書誌] M.Hinada: "Lunar Exploration by Penetrators" IAF-92-0510,43rd IAF.Aug.28-Sept.5 Washington. (1992)
• [文献書誌] M.Tamagawa and T.Akamatsu: "Effects of the Shock Wave on Living Tissues" Proc.7th Int.Conf.Biomedical Engineering,Singapore. 219-221 (1992)
• [文献書誌] M.Nishida: "Numerical Simulation of Shock Waves Generated by an Opposing Sonic Jet" Shock Waves(K.Takayama ed.Springer-Verlag). 1081-1086 (1992)
• [文献書誌] K.Matsuo: "Measurement of Oscillating Shock Wave in Supersonic Nozzles" Proc.of the 6th Int.Symposium on Flow Visualization. 612-616 (1992)
• [文献書誌] K.Takayama: "Optical Flow Visualization of Shock Wave Phenomena" Springer-Verlag New York.
• [文献書誌] 船橋 茂久,小野寺 収,佐宗 章弘,高山 和喜: "高速列車のトンネル突入により誘起される衝撃波騒音に関する研究" 平成4年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 643-646 (1993)
• [文献書誌] 大内 宏伸,松村 知治,高山 和喜: "一段式火薬銃内の飛行体加速過程に及ぼす隔膜の影響" 平成4年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 657-660 (1993)
• [文献書誌] 松為 宏幸: "実験化学講座11 反応と速度2.1.3 高温化学反応" 丸善, 9 (1992)
• [文献書誌] 高山 和喜: "衝撃波のおはなし" 日本規格協会, 161 (1989)
• [文献書誌] K.Takayama: "Proceedings of the 18th International Symposium on Shock Waves Vol.1 and 2" Springer-Verkag, 650 (1992)