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2020 年度 研究成果報告書

マルチスケールと量子力学的視点で捉える粒状体流れのダイナミクスの構築

研究課題

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研究課題/領域番号 19K21990
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分22:土木工学およびその関連分野
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

前田 健一  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50271648)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード土石流 / スティック・スリップ / 粒状体流れ / 二重性 / マイクロメカニクス / 分級 / 浮き上り / 個別要素法
研究成果の概要

本研究では、粒子濃度が高く大きな運動エネルギーを持つ石礫型土石流の挙動に代表される粒状体の流れを対象とした。その粒状体の流れについて、マルチスケールと二重性の視点から、未解明とされる大きな粒子の浮き上がり現象などの特徴的な挙動の統一的解釈の可能性を示した。また、その過程において、合理的な力学指標の発見をし、粒状体流れのスティックスリップ現象に基づくモデル化を考案することで、粒状体の流れのダイナミクスの構築の基礎を築いた。
本研究成果は防災・減災だけでなく、堆積後の地形形成、それに起因する環境保全や生物多様性等の観点からも重要な成果である。

自由記述の分野

地盤工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

粒状体流れのゆらぎ(スティック・スリップ)と二重性に着目したチャレンジによって、粒状体流れを捉える新しい原理や土砂災害軽減のための提案、土木、機械、粉体、化学、物理、農学等への学際分野へのインパクトが期待される。
また、防災・減災だけでなく、堆積後の地形形成、それに起因する環境保全や生物多様性等の観点からも重要で意義の高い研究課題である。

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公開日: 2022-01-27  

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