無重力下と重力下での粉粒体ダンパの状態遷移を特徴づけるパラメータの統一的理解

本研究では、重力下および無重力下において加振された粉粒体ダンパ中の粉粒体の状態遷移についての統一的な理解を得るために、離散要素法を用いた数値シミュレーションを実施する。既に３次元の大規模シミュレーションを行うためのプログラムは完成しており、テストを終えている。現在本研究の主題である粉粒体の状態遷移についての、粒子半径、反発係数、加振の振幅、振動数等のパラメータを広範囲に変えた大規模シミュレーションを実施している。また、粉粒体ダンパ内の粉粒体粒子の運動の様子を３次元の動画として可視化するプログラムも作成した。これまでに既に大規模シミュレーションを実施するための計算サーバーを購入し、ハード・ソフト両面における計算環境を整え、安定的に運用することができている。同時に、より理論的な取り扱いが簡単な無重力下の粉粒体ダンパの状態遷移について理論研究を行っている。加振の振幅が小さいときの粉粒体が高密度の層をつくる状態について、１粒子モデルに基づいて、粉粒体ダンパの周波数応答に関する理論的解析を行っている。理論の予測と数値シミュレーションの結果を比較し、モデルの有効性を検証している。また、加振の振幅を大きくしていったときに現れる粉粒体が容器全体に広がった気体的状態についても、粉粒体からなる気体の弾性体としての特徴を考慮したモデルを構築し、粉粒体ダンパの周波数応答に関する理論的解析を行っている。こちらについても理論と数値シミュレーションの結果を比較し、モデルの有効性を検証している。

本研究では、重力下および無重力下において加振された粉粒体ダンパ中の粉粒体の状態遷移についての統一的な理解を得るために、離散要素法を用いた数値シミュレーションを実施する。既に３次元の大規模シミュレーションを行うためのプログラムは完成しており、テストを終えている。現在本研究の主題である粉粒体の状態遷移についての、粒子半径、反発係数、加振の振幅、振動数等のパラメータを広範囲に変えた大規模シミュレーションを実施している。また、粉粒体ダンパ内の粉粒体粒子の運動の様子を３次元の動画として可視化するプログラムも作成した。これまでに既に大規模シミュレーションを実施するための計算サーバーを購入し、ハード・ソフト両面における計算環境を整え、安定的に運用することができている。同時に、より理論的な取り扱いが簡単な無重力下の粉粒体ダンパの状態遷移について理論研究を行っている。加振の振幅が小さいときの粉粒体が高密度の層をつくる状態について、１粒子モデルに基づいて、粉粒体ダンパの周波数応答に関する理論的解析を行っている。理論の予測と数値シミュレーションの結果を比較し、モデルの有効性を検証している。また、加振の振幅を大きくしていったときに現れる粉粒体が容器全体に広がった気体的状態についても、粉粒体からなる気体の弾性体としての特徴を考慮したモデルを構築し、粉粒体ダンパの周波数応答に関する理論的解析を行っている。こちらについても理論と数値シミュレーションの結果を比較し、モデルの有効性を検証している。