| 研究課題/領域番号 |
25800220
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
大槻 道夫 島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (30456751)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | ジャミング転移 / 粉体 / 非線形剛性率 |
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| 研究実績の概要 |
粉体は低密度状態で流体的な流動を示す一方、高密度状態では固体的に振る舞い、応力に対して有限の歪みを示す。こうした固体状態の粉体に関しては、応力の応答として雪崩的な粒子間ネットワークの崩壊が観測される。こうしたジャミング転移と関連した現象に関して、その非線形剛性率と、雪崩的な崩壊で観測される臨界的な性質の間にある関係をシミュレーションと現象論の両面から明らかにすることに成功した。
また、ジャミング転移と密接に関係する摩擦の起源に関して、前年度までに既存の理論では説明不可能だった摩擦係数の圧力依存性に関する法則を解析的に提案している。当該年度においては、その実験的検証を行い、理論の妥当性を示すことに成功している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、ジャミング転移に関連した多様な現象を理論的に解明することを目的としており、平成２６年度は、具体的な現象を選択し、その理論的な解明を目指すものであった。当該年度での非線形剛性率と摩擦係数の圧力依存性に関する成果は、そうした具体的な系への理論の発展を示す良い足がかりとなっており、研究は概ね順調に進んでいると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、さらに非線形剛性率の第一原理的な解析を試みる。粉体の弾性的挙動は、粒子のネットワーク系の応答として解析可能であり、その方針に基づいて、さらなる理論の発展を試みる。また、これまでのジャミング転移の現象論は、主に球状の単純な粒子系を想定していたが、実際の粉体の形状は球とは大幅に異なる場合もある。昨年度より、研究室の学生との共同研究で、そうした粉体形状のジャミング転移へ与える影響も調べており、そうした一般的な系への適用可能性に関しても、成果をだす予定である。
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