凝縮媒体中の衝撃波

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04222107
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 澤岡 昭 東京工業大学, 工業材料研究所, 教授 (40029468)
• 研究分担者: 杉山 勝 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (20110257) ; 三浦 保範 山口大学, 理学部, 助教授 (10034729) ; 真下 茂 熊本大学, 工学部, 助教授 (90128314) ; 永山 邦仁 九州大学, 工学部, 教授 (20040446) ; 庄野 安彦 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80013481)
• キーワード: 個体 / 凝縮媒体 / 衝撃波 / マッハ効果 / セラミックス / 高速カメラ / ガラス化 / 隕石クレーター

研究概要

凝縮媒体、特に固体中の衝撃波の構造と衝撃圧縮挙動を明らかにして物質・材料科学や地球・天体科学の研究手段としての衝撃実験技術を確立し、それぞれの分野で国際的にも最高水準のデモンストレーション実験を行うことが本研究の目的であった。本研究計画の最終年度である平成4年度の研究実績をまとめると、(1)衝撃波伝搬速度の異なる材料を組み合わせた円柱内の衝撃波干渉によって生じたマッハ効果によって、単純な飛翔体衝突によって得ることができない超高圧力高温状態を粉体又は多孔質体中に発生させて、試料を回収する技術を確立し、新しい炭素-窒化ホウ素系の化合物を合成した(東工大)。(2)構造用材料として実用化が進んでいる高強度セラミックスの衝撃圧縮挙動を、平成3年度に完成した高精度高速カメラを使用して観則し、セラミックスの微細構造と圧縮挙動との関係について多くの知見を得た(熊本大)。(3)平成3年度に完成した中速精密衝突装置と高速カメラを使用して、高分子中の衝撃波の伝播と干渉について、新しい知見を得た(九州大)。(4)地殻の重要な構成鉱石である長石、カオリナイトの衝撃圧縮実験を行い、回収物の電子顕微鏡による観察によって、衝撃圧縮によるガラス化機構に関する知見を得た(東北大)。(5)地表・月面・火星面への隕石衝突時の状態を明らかにするために、隕石クレーターから回収された鉱物の微細構造について多くの知見を得、人工的に衝撃処理した鉱物との相関を明らかにした(山口大)。(6)計算機シミュレーションによって固体中の衝撃波の発生メカニズムと構造、特に融点近傍における特異な衝撃波の挙動を明らかにするために、杉山等によって導出された衝撃波に関する基礎方程式を使って、シミュレーションを行った(名工大)。以上の各グループの成果を総括して、固体中の衝撃波の挙動について総合的な考察を行った。

研究成果

• [文献書誌] 白井 俊央: "微小隕石防護二重薄板シールド構造の研究(そのIII)" 圧力技術. 30. 25-30 (1992)
• [文献書誌] I.Simonsen: "Diamond Formation in Aluminum Compressed with Nickel-Graphite under Shock Loading" J.Mater.Sci.27. 1735-1740 (1992)
• [文献書誌] H.Tamura: "Hypervelocity Impact of Microprojectiles on Layered Target Plates by Magneto-Plasma Accelerator" Report of RLEMTIT. 333-349 (1992)
• [文献書誌] I.Simonsen: "Diamond Formation in Aluminum-nickel/graphite under Shock Loading" Shock-wave and High-strain-rate Phenomena in Materials,Marcel Dekker. 233-243 (1992)
• [文献書誌] A.B.Sawaoka: "Shock Compression Processing in Japan" Shock-wave and High-strain-rate Phenomena in Materials,Marcel Dekker,Inc.323-337 (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] M.Kitamura: "Shoch Recovery Experiments on Chondritic Materials" High-Pressure Reseatch:Application to Earth and Planetary Sciences. 333-340 (1992)
• [文献書誌] T.Atou: "Pressure-induced Phase Transition in Rare earth Sesquioxides" High-Pressure Reseatch:Application to Earth and Planetary Sciences. 469-475 (1992)
• [文献書誌] Y.Syono: "Phase Changes in Solids durling Shock Loading and Unloading" Shock Waves. 121-128 (1992)
• [文献書誌] T.Mashimo: "Hugoniot-measurement Study of the Stabilized Zirconia Single Crystal" Shock Waves. 441-445 (1992)
• [文献書誌] Y.Syono: "Chemical Effects of Shock Waves in Solids" Shock Compression Technology and Material Science. 103-122 (1992)
• [文献書誌] Y.Sakaguchi: "Shock Loading Effects on Flux Pinning of the High-T.Superconductors La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4" Physica C. 201. 183-188 (1992)
• [文献書誌] S.T.Weir: "Magnetic and Electrical Properties of Shock Compacted High-T.Superconductor" Shock Waves and High-Strain-Rate Phenomena in Materials. 795-808 (1992)
• [文献書誌] T.Harada: "Dynamic Compaction of Amorphous Nd_<15>Fe_<77>B_8 Alloy Powders" J.Mater.Sci.Lett.11. 1072-1074 (1992)
• [文献書誌] K.Nagayama: "Compact Streak Camera Sysytem for the Shock Study of Solids by using the High-Presuure Gas Gun" submitted to Proc.20th Int.Cong.High Speed Photo.&Photonics. (1993)
• [文献書誌] Y.Mori: "Observation of Shock Wave Convergence or Collision Induced by Shaping of a Plane Shock Front in Solids" submitted to Proc.20th Int.Cong.High Speed Photo.&Photonics. (1993)
• [文献書誌] K.Nagayama: "New High-Speed Recording Procedure of Holographic Information Continuously with Time" submitted to Proc.20th Int.Cong.High Speed Photo.&Photonics. (1993)
• [文献書誌] Y.Mori: "Observation of the Collision and Convergence of High-pressure Shock Waves in Polyethylene" submitted to Proc.1990/1991 national Symposia on Shock Waves. (1993)
• [文献書誌] K.Nagayama: "Gruneisen Equation od State for Solids and Solution of the Riemann Problem" Proc.18th Int.Symp.Shock Waves. (1992)
• [文献書誌] K.Nagayama: "High-Speed Camera System for the Continuous Recording of Holographic Information on Fast Events" Proc.18th Int.Symp.Shock Waves. (1992)
• [文献書誌] Y.Mori: "固体中衝撃波面の制御による衝突現象の観測" 可視化情報. 12. (1992)
• [文献書誌] T.Mashimo: "Synthesis of the B1-type Tantalum Nitride by Shock Comperssion" J.Mater.Sci.(1993)
• [文献書誌] T.Mashimo: "A Compact High-speed Streak Camera for Impact-shock Study of Solids" Proc.20th.Internat.Cong.High Speed Photography &Photonics. (1993)
• [文献書誌] T.Mashimo: "Hugoniot-measurement Study by the Stabilized Zirconia Single Crystal" Proc.18th Internat.Symp.Shock Waves. 441-445 (1992)
• [文献書誌] D.E.Grady: "Shock and Release Wave Properties of Yittria-doped Tetragonal and Cubic Zirconia" J.Appl.Phys. 71. 4868-4874 (1992)
• [文献書誌] Y.Miura: "Shock Metamorphism of the Moon" Shock Waves. (1993)
• [文献書誌] 三浦 保範: "衝撃変成物質のX線回折法による解析-ダイナミックな解放系で形成された衝撃変成シリカ集合体のX線密度" Rigaku-Denki Journal. (1993)
• [文献書誌] Y.Miura: "Evidence of Earth Catastrophe by Anomalous Shocked Quartz at the K/T Boundary" Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 54. 249-253 (1992)
• [文献書誌] Y.Miura: "Shock Metamorphism on tje Moon" Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 54. 245-248 (1992)
• [文献書誌] Y.Miura: "Shock Metamorphism in Artificial Impact Craters" Shock Waves Proceedings. 18. 403-407 (1992)
• [文献書誌] Y.Miura: "Shock Waves in Cosmic Space and Planetary Materials" Proc.Intern.Space Year Conf.of Earth &Space Sci.Inform.System. (1992)
• [文献書誌] M.Sugiyama: "A Unified Approach to Noneqilibrium Phenomena in a Crystalline Lattice.I.Formulation" J.Phys.Soc.Jpn. 61. 2260-2268 (1992)
• [文献書誌] M.Sugiyama: "A Unified Approach to Noneqilibrium Phenomena in a Crystalline Lattice.II.Linear-Wave-Analysis" J.Phys.Soc.Jpn. 61. 2269-2279 (1992)
• [文献書誌] T.Fukuta: "A Unified Approach to Noneqilibrium Phenomena in a Crystalline Lattice.III.Typical Examples of the Linear Theory" J.Phys.Soc.Jpn. 61. 4367-4380 (1992)