粒子の流動や凝集など粉体力学の研究を行っています。
流体力学を応用した変形・流動現象の解析を進めています。
弾性変形や応力解析など材料力学的な研究も行っています。
教授
otsuki@*
B4: 5名
固化・流動化
砂や粉などのマクロな粒子の集合体である粉体は、低密度状態では流体的な流動を示す一方、高密度状態では固体的な固有の形を保つことができます。このような挙動の変化はジャミング転移と呼ばれて近年研究が盛んに行われております。当研究室では、こうしたジャミング転移の発生点近傍での特異的な振る舞いについて理論的な解析を行なっています。
目詰まり
ジャミング転移を起こすほどの高密度状態にある粉体であっても、外力によって流動化させることができます。こうした降伏転移発生点近傍での流動化を理解するために、平板間に詰められた高密度粉体の速度場の解析を行なっています。特に外力が弱い場合は目詰まりが発生し、その解消が工業的な課題となっています。
固体層・流動層の自発的分離
円筒による回転は工業において粉体混合の際に多く用いられています。こうした回転円筒中の粉体は表面で流動化する一方、底面付近では固化して容器と一体化した剛体回転を示します。このような自発的な分離を示す粉体のダイナミクスを理論的に解析しています。
渦・後流
粉体粒子は通常単独では存在せず、気体や液体などの媒介物質に囲まれています。こうした流体との相互作用による渦や後流の影響で粉体粒子は複雑な今日を示します。こうした相互作用ダイナミクスについてシミュレーションを中心に解析を始めています。
粒子破砕
粉体に圧力を加えることで製品を作成する圧縮形成は工業的にも多く用いられています。こうした圧縮の際に粒子の破砕が発生しますが、その制御によって形成される製品の特性は大きく変化します。こうした制御法の発展を目指して、粒子の破砕過程の解析を行なっています。
変形・抵抗
摩擦の古典則としてアモントン・クーロン則が知られていますが、条件によっては物体の局所的な変形によってそれらの古典則が破れてしまう場合があります。こうした古典則の破れる条件や、その際に摩擦抵抗が従う法則について解析計算やシミュレーションを統合して研究を進めています。
