Physics of Friction

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3次元系粘弾性体の数値的・解析的研究有限要素法（FEM）により、系の滑り方向の長さ、形状のアスペクト比などにより系全体の静摩擦係数の荷重依存性の冪が変わることを明らかにした[W. Iwashita, H. Matsuakwa and M. Otsuki, ''Static friction coefficient depends on the external pressure and block shape due to precursor slip'', Scientific Reports 13, 2511 (2023) ]。地震を起こす断層の運動では、滑りとともに発熱し含まれる水の圧力が上昇するとともに、生じる空隙による圧力の低下も起こる。水の圧力増大は滑り面での固体圧力の低下をもたらすため、摩擦に、ひいては滑りに大きな影響を及ぼす。熱、流体圧、空隙率の効果をとりいれて断層の滑りを理論的、数値的に調べ前震から本震に移る条件を明らかにした。前震は、現在盛んに研究されているゆっくり地震とも考えられ、その観点からの研究も進めた[鈴木岳人、松川宏、 ''熱・流体圧・空隙率相互作用によるゆっくり地震から高速地震への遷移とその機構-バネ・ブロックモデルによる解析-''、日本物理学会第77回年次大会 2022]。地震の頻度分布は冪乗則に従い、それはバネで繋がったブロック列のモデルにより再現される。同じべき乗則が弾性体の滑り摩擦のモデルである端のブロックから駆動したモデルでも成立すること、両者の駆動方法をつなぐモデルでも成り立つことを明らかにした。沈み込む付加体の作る褶曲構造において摩擦が大きな役割を果たすことを明らかにした[清水柊汰, 鈴木岳人, 松川宏、 ''付加体の圧縮場を模した粉粒体の力学的挙動の粒子間摩擦依存性''、日本物理学会2023年春期大会]。