| 研究課題/領域番号 |
09305061
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
土井 正男 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70087104)
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| 研究分担者 |
谷口 貴志 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (60293669)
松本 充弘 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10229578)
石井 克哉 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60134441)
杉原 正顕 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80154483)
金田 行雄 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10107691)
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| キーワード | 分散構造 / 階層的シミュレーション / ボロノイ分割 |
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| 研究概要 |
目的にかなった高分子材料を設計するためには、高分子材料のミクロからメソ、マクロまでにわたる幅広い階層の構造を制御し、各階層のどのような構造が最終的に出来上がる材料の物性にどのように反映されるかを理解することが重要である。本研究では実際の材料設計に生かせる新しい汎用的な階層的シミュレーションツールの開発を目指す。
本年度は、各階層構造を扱える3つのシミュレーションエンジン(a)メソ分子動力学ツール(b)メソ構造形成シミュレーションツール(c)分散構造シミュレーションツールのプロトタイプの開発を進めた。中でも(c)分散構造シミュレーションツールの開発に特に力を入れ開発を進めた。この系では変形可能な界面を含むため有限要素的な数値計算法を採用し、系の時間発展にはメッシュ点が移動可能なLagrange法を採用した。
本年度の成果として、次のような一般的な境界が扱えるボロノイメッシュの自動生成ツールを完成させた(i)任意の形状の容器内(空洞を含む)の分散系(ii)xとy方向に周期性のある分散系(iii)xに周期性がありy方向が固体壁で囲まれた分散系。このコードは逐次添加型の分割法を採用しているので、界面の大変形に伴うメッシュの再構成にも柔軟に対応できるものである。現在、このコードを使ってずり流動下での分散体の変形、分裂の過程にシミュレーションを行なっている。
また、上述のモデルでは液滴同士の合体過程が適切に取り入れられないため、界面間の相互作用を考慮したミクロスコピックなモデルを考案した。現在はこのミクロとマクロ間をつなぐ具体的なコードの開発を行なっている最中である。
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