| 研究概要 |
粉体気体系は局所非平衡系の統計力学を推進する理想系として理論的発展が大きく期待されている. 本研究では, 粉体気体系の非平衡定常状態における新しい振動応答理論と微小重力環境をも視野に入れた新しい統計則の探求により, 理論とシミュレーションの双方から精密化させ, 微小重力環境も含め粉体気体系の振動応答や輸送に関する新しい基礎的方法論を提案し、それを発展させることを主目標としている.
本年度は、研究計画の2年目であり, 初年度の「1次元粉体振動層における基礎的方法論の確立」をふまえて, 研究協力者と新しい振動応答理論の2次元粉体振動層への拡張を模索した. 特に、系の下方に熱壁を設置した系に着目し、シミュレーションにおいて重力の強さと熱浴の大きさを系統的に変え、2次元系の重心運動を新しい現象論の枠組みで調べた。また, 高密度の粉体系の輸送現象の統一的理解をめざし「2次元剛体球系のモラセステール問題」を考察した. シアストレス(Shear-Stress)自己相関関数の長時間緩和は, 非平衡統計物理学やガラス(ジャミング)転移の未解決問題として認識されるようになっているが、20年程前、LaddとAlderらは, 固相-流動相転移点近傍のシアストレス自己相関関数の長時間緩和を研究し, ロングタイムテールの流体力学的起源とは異なる機構(応力場の構造緩和に起因)で生じるという仮説を立てた. これは「モラセステール(Molasses tail)」とよばれ, 区別されている. Laddらの研究は, コンピューターの制限により現在も未解決の問題となっている。この「モラセステール問題」を再訪した. これらの成果は、次年度に原著論文や国際会議の招待講演などで発表をする予定で準備している。
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