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2010 年度 実績報告書

凝縮媒質中の衝撃波現象に関する数理工学的手法による総合研究

研究課題

研究課題/領域番号 20560054
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

杉山 勝  名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20110257)

キーワード衝撃波現象 / 凝縮媒質 / 数理工学 / 非平衡・熱統計力学 / 非線型波動
研究概要

凝縮媒質(液体や固体)中を伝播する衝撃波に関する数理工学的研究を行うことが目的である。
平成22年度は、次の研究項目を、理論的および数値的な解析手法により研究し、非常に有益な成果を得ることができた。
1.剛体球系での衝撃波現象の解析:ランキン=ユゴニオの関係と安定性について、熱・力学的な観点から解析した。波面構造における不可逆現象の解析手法の開発に着手した。
2.実在流体系での衝撃波現象の解析:(1)剛体球系で得られた結果を基準として、液体物理学における摂動理論を援用しつつ、実在流体中の衝撃波現象を定量的・系統的に解析した。(2)分子間相互作用をもつ系に対して、具体的な解析結果を求めた。相互作用ポテンシャル中のパラメータに、衝撃波現象がどのように依存しているのかを明確にした。(3)衝撃波が不安定化した場合での、数値計算と理論との比較を行った。(4)前年度に新たに発見された新奇な衝撃波(compressive upper shock)についてさらに詳細に研究を進めた。
3.結晶性固体における衝撃波現象:結晶性固体については、衝撃波の伝播挙動、そしてその反射時における固体の破壊等について数値計算を行い、非常に興味ある結果が得られつつある。
4.衝撃波面の前後で相が異なる場合のランキン=ユゴニオ関係式を理論的に明らかにし、衝撃波の安定性を明らかにした。Liu条件と呼ばれる安定判別法に注目した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Shock wave admissibility and shock-induced phase transitions in a van der Waals fluid2011

    • 著者名/発表者名
      M.Sugiyama (First author : A.Mentrelli)
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Hyperbolic Problems (2010, Beijing) (HYP2010)

      巻: Vol.13(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shock-induced phase transition in systems of hard spheres with internal degrees of freedom2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sugiyama (First author : S.Taniguchi)
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: Vol.81 ページ: 066307(13)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-polytropic effect on shock-induced phase transitions in a hard-sphere system2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sugiyama (First author : Y.Zheng)
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 374 ページ: 3315-3318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prediction and simulation of compressive shocks with lower perturbed density for increasing shock strength in real gases2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sugiyama (First author : S.Taniguchi)
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: Vol.82 ページ: 036324(5)

    • 査読あり
  • [学会発表] 実在気体における新しい種類の衝撃波:Compressive upper shock2010

    • 著者名/発表者名
      杉山勝(登壇者谷口茂)
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] 濃密気体に対する拡張された熱力学理論の検証2010

    • 著者名/発表者名
      杉山勝(登壇者:有馬隆司)
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
  • [学会発表] Shock-induced phase transitions and stability of a shock wave in real gases2010

    • 著者名/発表者名
      M.Sugiyama(登壇者S.Taniguchi)
    • 学会等名
      ISWI Conference 2010 : The Shock and High Strain Rate Properties of Matter
    • 発表場所
      Cavendish Laboratory University of Cambridge United Kingdom
    • 年月日
      2010-09-08
  • [学会発表] 実在気体における新しい種類の衝撃波:Compressive upper shock

    • 著者名/発表者名
      杉山勝(登壇者:谷口茂)
    • 学会等名
      平成22年度衝撃波シンポジウム
    • 発表場所
      学会は成立したが、震災のため開催中止

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公開日: 2012-07-19  

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