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Theoretical and simulation studies of dynamics of granular rods based on collision statistics

基于碰撞统计的颗粒棒动力学理论与仿真研究

基本信息

批准号：
22KJ1523
负责人：
仲井文明
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Nagoya University
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

项目摘要

衝突の統計に基づいて，棒状粉体により構成される流体のタイナミクスを理論的に記述することを目指している.２０２２年度は単純な系として，散逸がない球状粒子・棒状粒子の運動のシミュレーション・理論解析を実施した．以下の解析において，２０２１年度，２０２２年度に購入したワークステーションを用いた．２０２１年度に見出した，球状粒子がある条件下において非ガウスな通常拡散を示す現象に対して理論的な解釈を与えた．すなわち，ある条件下において，球状粒子の速度の方向と速さが変化する時間スケールに隔たりが生じる状況があり，この時間スケールの分離が拡散性の揺らぎを発現していることを見出した．併せて，障害物とその中を運動する球状粒子により構成されるLorentz気体と呼ばれる理論モデルに基づいて，発見した揺らぐ拡散性の理論解析を実施した．２０２１年度に解析した，棒状粒子の拡散性が周囲流体の密度の増大に伴って上昇する現象を理解するために，棒状粒子の衝突統計を理論的に導出して動的Monte Carlo法と呼ばれる確率的シミュレーションアルゴリズムを構築した．このシミュレーションを用いて，棒状粒子の重心拡散係数・回転拡散係数，軌跡等を詳細に解析した結果，棒状粒子の拡散性の上昇は棒状粒子と周囲流体粒子の衝突頻度と平均の速度・角速度だけで説明できることが分かった．これらの結果をまとめて論文を国際誌に4本投稿し，内2本は既に受理された.学会発表は国際学会2件と国内学会を5件実施した．国際学会2件と国内学会３件で発表賞を頂いた.併せて上記の結果について，２０２３年度の国際学会２件で発表予定（受理済み）である．

Conflict of statistical basis and structure, rod-shaped powder and fluid composition, description of the theory of conflict, and description of the theory of conflict. In 2022, the movement of pure spherical particles and rod-shaped particles in spherical particles and rod-shaped particles will be released in 2022. The theoretical analysis will be carried out. The following analysis shows that in 2021 and 2022, the purchased items will be used. In 2021, the に见出した, under the spherical particle がある condition, the において non-ガウスな usually scatters and shows the phenomenon of the に対して theory, the solution 釈を and えた.すなわち, あるconditionsにおいて, spherical particles' speed and direction とspeed さが剉化するtime スケールにevery たりが生じるconditionがあり,この时スケールのseparationが拡性のらぎを発appearsしていることを见出した. And the movement of obstacles is the movement of spherical particles and the Lorentz body is composed of them. Theoretical analysis of the theory of とHUばれるモデルにづいて, and the theory of 発见したらぐ拡性を実时した． Analysis of the year 2021, analysis of the dispersion of rod-shaped particles and the increase of the density of the surrounding fluid, and understanding of the rising phenomena, and derivation of the theory of conflict statistics of rod-shaped particles and the movement of Monte The Carlo method is the most accurate way to build a safe and reliable tool.このシミュレーションを用いて, the center of gravity of the rod-shaped particles, the scattering coefficient, the return coefficient, the trajectory, etc., the detailed analysis results, rod-shaped particles The particle's dispersion property, rising rod-shaped particles and surrounding fluid particles, conflict frequency, average velocity and angular velocity, explanation, and points.これらのRESULTS をまとめて Thesis をInternational Journal に 4 submissions し, 2 of them have been accepted された. The list of academic institutions includes 2 international societies and 5 domestic societies. 2 items from the International Society and 3 items from the Domestic Society will be awarded on the list. The results will be recorded on the list, and the 2 items from the International Society for 2023 will be determined on the list (acceptance will be accepted).