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球状粒子焼結多孔質材の(1)有効弾性係数と(2)トーチュオシティー(流体と固体の質量カップリングを支配する空孔の形状・曲がりくねり具合を表す幾何学的パラメータ)に焦点を絞り、そのミクロ構造とマクロ特性の関係を理解するために、以下の研究を行った。
【1】有効弾性係数について 1.静的セルフコンシステント理論と応力波散乱に基づく動的セルフコンシステント・モデルによる球状粒子焼結多孔質材の有効弾性係数の評価を行ない、空隙率が大きくなると、両者の評価は大きく異なり、空隙率が41%にちかずくと、前者の値は実験結果をよく表現していること等を明らかにした。 2.ランダムパッキングに基づく有効弾性係数の評価の方法を、2次元モデルにより検討し、その有効性を確認した。 3.この確認に基づき、実際の3次元モデルによるシミュレーションを開始した。すなわち、重力場における微小球の自由落下の準静的運動のシミュレーションにより、微小球の3次元ランダムパッキングを計算機の中に構築し、その幾何学的構造を検討した。
【2】トーチュオシティーについて 1.従来のトーチュオシティーの評価式の流体力学的検討を行った。問題点の抽出はできたが、新しい微志構造パラメーターの提案には成功していない。 2.実験的に、第2圧縮波の位相速度からトーチュオシティーをもとめ、データの蓄積を行った。
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