柔らかな移動境界を持つ流体系の大変形ダイナミクス

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18540364
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 早川 美徳 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20218556)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 粘性流体 / 大変形 / 座屈 / コイル化 / 移動境界

研究概要

蜂蜜をトーストに垂らした際などに見られる、境界が大きく変形することのできる流体が呈する折りたたみやコイル化の現象は、従来、定量的な取り扱いが困難であった。本研究では、粒子法と呼ばれる新しい数値計算手法をこの問題に適用するとともに、流体ロープの挙動を仮想的な紐の運動として記述する新しいモデルを提案し、コイル化条件など、実験的に知られている結果を再現することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Bending-filament model for the buckling and coiling instability of viscous fluid rope (2008)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Nagahiro, and Yoshinori Hayakawa
  • 雑誌名: Physical Review E 78, 025302(R)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptation-induced collective dynamics of a single-cell protozoan (2008)
  • 著者名/発表者名: Maiko Ogata, Tsuyoshi Hondou, Yoshinori Hayakawa, Yoshikatsu Hayashi, and Ken Sugawara
  • 雑誌名: Physical Review E 77, 011917
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shape Selection of Kompeitoh (2006)
  • 著者名/発表者名: Isamu Sakai, and Yoshinori Hayakawa
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 75, 104802
  • 査読あり
• [学会発表] Fluid Rope の Meandering と座屈不安定性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永弘進一郎, 早川美徳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 平板に衝突するLiquid Ropeの座屈と安定性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 永弘進一郎, 早川美徳
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [図書] Human-Robot Interaction (Chap. 20 : Collective Motion of Multi-Robot System based on Simple Dynamics, pp. 357-368を担当) (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Sugawara, Y. Hayakawa, T. Mizuguchi, and M. Sano
  • 総ページ数: 522
  • 出版者: I-Tech Education and Publishing
• [備考]
  • URL: http://seaotter.phys.tohoku.ac.jp
• [備考] 早川美徳, 酒井勇, 『金平糖の成長プロセスと形の選択』, 固体物理 42, pp.305-312(アグネ技術センター, 2007)