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分子動力学法によるダスト粒子間相互作用の解明と大規模並列計算で探るダスト成長過程

使用分子动力学方法阐明灰尘颗粒之间的相互作用，并使用大规模并行计算研究灰尘生长过程

基本信息

批准号：
22KJ0859
负责人：
吉田雄城
金额：
$ 1.09万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0859/
关键词：
ダストダストモノマー分子動力学 JKR理論

项目摘要

惑星材料であるダストの成長は数値計算によって調べられている。ダストは多数のモノマー(微粒子)が合体して形成されたものである。数値計算ではモノマー運動を計算しており、その際にモノマーに働く力として、2球の接触相互作用を与えるJKR理論が用いられているが、JKR理論では分子の効果を考慮していない。本研究では分子動力学シミュレーションを用いて、ミクロ物理を考慮したJKR理論の見直しを行った。我々は2球のモノマー正面衝突シミュレーションを行い、2球間に働く力や付着確率、跳ね返り後の速度などのサイズ、衝突速度、温度依存性を調べた。その結果、JKR理論では予想できない運動エネルギー散逸が見られ、特に衝突速度依存性では高速度衝突における塑性変形によるエネルギー散逸が確認できた。温度依存性では、高温ほど付着確率が増加することが分かった。本研究は、これらの結果に対してエネルギーの観点で注目することにより、マクロ的描像ではモノマー運動エネルギーが散逸する現象は、ミクロ的描像ではモノマー中の分子が持つ熱エネルギーとポテンシャルエネルギーへの変化であることを示した。特に高速度衝突による塑性変形や高温時の結果は、モノマー変形によるポテンシャルエネルギー変化が主な原因であることが分かった。本研究で明らかにしたJKR理論とシミュレーションの差に対し、シミュレーションを再現するための2球間に生じる摩擦のような散逸力を追加することにより、JKR理論の見直しを試みた。本研究ではKrijt et al. (2013)を参考に、2球の相対速度と接触面の半径に依存するモデルを考え、モデルの妥当性を検証した。その結果、相対速度の3乗と接触半径の3/2乗に比例する散逸力モデルがシミュレーションを再現し、より現実的な接触相互作用になることが分かった。現在、これらの結果について論文を執筆中である。

The growth of star-deceiving materials is calculated and calculated. The majority of particles (particles) are combined to form a mixture of particles. Computer simulation, two-ball contact interaction, JKR theory, and JKR theory are used in this paper. This study focuses on molecular dynamics, physics, JKR theory, and so on. We have two balls in the front, two balls in the front. The results of the experiment and the JKR theory show that you want to make sure that you are aware of the movement, the speed dependence, the high speed, the plastic shape, the plastic shape, the speed, the shape, the speed, the temperature, the speed, the shape, the Temperature dependence, temperature dependence, high temperature temperature, temperature dependence, temperature dependence and temperature dependence. In this study, the results of this study show that we should pay close attention to the image of the device, the image of the camera, the image of the escape, the image of the target, the image of the molecule in the device, the device, the image, the image. The results of the high-speed burst plastic test at high temperature and the results of the high-temperature test are as follows: the main cause of the failure is the main cause of the failure at high temperature. The purpose of this study is to understand that there is a difference between JKR theory and JKR theory, and that there are two balls in this study. In this study, Krijt et al. (2013) reference, 2-ball phase velocity, contact surface radius, dependence, appropriateness, and appropriateness. The results show that the contact radius, contact radius and ratio. Now, the result of the test is that you are in the process of running a text.