| 研究課題/領域番号 |
19K03652
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
湯川 諭 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (20292899)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 破壊パターン / 球殻の準静的破壊 / スケーリング |
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| 研究実績の概要 |
今年度は、昨年度に引き続き2次元系における破壊現象の曲率効果を調べる方針で研究を行った。対応する系として氷天体のひび割れパターンやマスクメロンのひび割れなどがある。また近年では風船にペンキを塗りその風船を膨張させるような実験も提案されており、この理論的研究でこれらの実在する系の理解も進むと思われる。これまで継続しておこなってきた研究によりモデルの具体的詳細や、調べるべきパラメーター領域などもおおよそ決まってきており、また見られる現象のおおよその様子もわかってきた。
現在までのところ、準静的膨張にともないひび割れが全球に波及しないダメージ相から、ひび割れが完全にパーコレートするフラグメント相に時間発展することが明らかになった。またダメージ相からフラグメント相に切り替わる際には、パーコレーション現象と類似の臨界的振る舞いが見られている。またそれぞれの相ではフラグメントのサイズの分布関数が平均フラグメントサイズでスケーリングできる一種の動的スケーリングが確認されている。これらの振る舞いはダイナミクスの詳細に依存しない普遍的な性質である。また曲率効果という観点からは、サイズ分布関数がスケーリングされるときのべき指数自体が先行研究で知られている平坦の場合とは異なる値を取ることが明らかになっている。
ただより詳細に差異を研究するためには、計算時間および計算効率の観点から使用しているシミュレーションコードの更新が必要なこともわかった。このための計算コードの書き換えも行い、再度パフォーマンスのテストも行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
モデルの詳細は決まり、調べるべき現象も見えてきたのだが、計算効率の観点からコードを完全に書き換えたことが進捗に影響しており、全体の計算量があまり増えていない。このため少し研究実施が遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も引き続き、2次元球殻の準静的破壊の研究を通じ、破壊現象に関する曲率効果を明らかにしたい。特に計算コードの書き換えを行ったことにより少し進捗が遅れている点を挽回すべく最終年度ではあるが計算機を導入して研究を進める。最終目標とするのは準静的破壊にみられる普遍的な現象の曲率依存性を明らかにすることである。これにより平坦な二次元系との差異が明らかになり、破壊の普遍性の理解が深まると考えている。また同時に、まげ弾性を取り入れた破壊モデルによる非一様外力による破壊、およびサブテーマである亀裂の緩和および自己回復効果を取り入れた確率モデルの構築を進め、次年度以降のテーマの発展につながるような形で最終年度を終える予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
COVID-19の世界的流行により国際的な出張および国内の出張機会がほぼなくなっており、旅費予算の執行が滞っている。また世界的なCPU供給不足により予定していた計算機の発注を行う事ができなかった。次年度早期に予定していた計算機の発注を行い計画的に予算執行を執り行う。
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