2019 年度研究成果報告書

摩擦と滑りの物理

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K05586
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	数理物理・物性基礎
研究機関	青山学院大学
研究代表者	松川宏青山学院大学, 理工学部, 教授 (20192750)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	摩擦 / 前駆滑り / オイラー理論
研究成果の概要	最大静摩擦力以下の駆動力を加えた場合、マクロな系は静止していると一般には考えられているが、前駆滑りが起こる。速度依存性が非単調な動摩擦力を持つ粘弾性体ブロックに外力を加えた場合の前駆滑り、および定常滑りの様子を数値計算、解析計算により明らかにした。円筒に巻き付くベルトの摩擦はオイラーによって考察され、今日その結果は広く使われている。その理論ではいくつかの重要な仮定を用いているが、仮定であるということすら認識されることはない。粘弾性体ブロックの前駆滑りの研究を通じてベルトも前駆滑りを起こすはずであり、それは系全体の摩擦の振る舞いに大きな影響を与えると考え、数値計算により予想通りの結果を得た。
自由記述の分野	物性物理、トライボロジー、摩擦の物理、地震
研究成果の学術的意義や社会的意義	一般的な認識とは異なり、最大静摩擦力以下の駆動力可でも前駆滑りが起こる、ということを解析的にも示すことができた意義は大きい。円筒に巻き付くベルトの摩擦は、ベルトドライブの様々な機械などで広く現れる重要な問題である。これまでオイラーの理論に基づく結果が広く信じられてきたが、それを拡張する結果を得られたことは実用的にも重要である。