乾燥破壊パターンの動的スケーリングとその応用

干裂缝模式的动态标度及其应用

• 批准号: 13J01433
• 负责人: 伊藤 伸一
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J01433/
• 关键词: 乾燥亀裂; 動的スケーリング則; サイズ分布; 統計則; 破壊; 亀裂; 乾燥破壊; 確率過程

粉体-水混合ペーストなどを乾燥させてできる乾燥破壊パターンは、乾燥のさせ方の履歴に依存して時間発展し、その統計的性質である平均破片サイズや破片サイズ分布などは時間に依存して変化する。特に、時間変化する破片サイズ分布は、平均サイズでスケールする事で時間に依らない分布形へ収束していく事(動的スケーリング則)が知られている。我々は乾燥破壊パターンの時間発展を連続体モデルや確率モデルを使って調べ、破片サイズ分布の時間発展の性質を調べた。本年度はこれらの成果を纏めた論文を２報投稿しそれぞれ受理された。そしてさらなる研究として、確率モデルの詳しい解析と実際に乾燥破壊実験を行なって、理論と実験のそれぞれの破片サイズ分布を比較し、理論の妥当性を議論した。我々はGibratの確率モデルを拡張した確率モデルを考案し、そこに連続体モデルから計算される破片の寿命を取り入れ、乾燥破壊パターンの破片サイズ分布の時間発展を表現するモデルを構築した。そして、その確率モデルのマスター方程式を詳しく解析し、モデルパラメーターと破片サイズ分布関数形の定量的な関係付けを行なった。そのパラメーターと分布形の関係が実際の乾燥破壊実験での亀裂パターンでもあわられるかどうかを検証する為、炭酸水酸化マグネシウム粉体と純水の混合ペーストを用いた乾燥破壊実験を行なった。結果として、実験で得られた破片サイズ分布の関数形は理論が予測する関係を部分的に満たし、乾燥履歴は破片サイズ分布の関数形に残される事が分かった。我々の現段階までの結果は、実測においてパターンの時間発展を追う事が出来なくても、動的スケーリング則と合わせて考える事で、破片サイズ分布の関数形から乾燥履歴を読み取る事ができる事を示唆している。この成果は論文に投稿する予定である。

The average fragment size distribution depends on the drying time and the statistical properties of the mixture. In particular, the distribution of fragments in time is known according to the distribution pattern of events in time. We adjust the time evolution of the drying and fragmentation patterns by adjusting their accuracy. This year's results were accepted by the two newspapers. In this paper, the author compares the research results, analyses the accuracy of the theory, and discusses the validity of the theory. The accuracy rate of Gibrat is determined by the calculation of the fragment life, and the time evolution of the fragment distribution of the dry fragment is determined by the calculation of the fragment life. The relationship between the number of fragments and the number of fragments is analyzed in detail. The relationship between the distribution and the drying process is discussed in detail below. The results show that the number of fragments in the distribution is related to the number of fragments in the prediction. The results of our current stage are: the time evolution of the sample, the time evolution, the time evolution. This achievement is subject to submission of the paper.

项目成果

Stochastic Modeling on Fragmentation Process over Lifetime and Its Dynamical Scaling Law of Fragment Distribution

生命周期碎片过程的随机建模及其碎片分布的动态尺度规律

• DOI: 10.7566/jpsj.83.124005
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan
• 影响因子: 1.7
• 作者: Ochirkhuu;N.;Konnai;S.;Mingala;C.;Okagawa;T.;Villanueva;M.;Pilapil;F.;Murata;S.;Ohashi;K.;Shin-ichi Ito and Satoshi Yukawa
• 通讯作者: Shin-ichi Ito and Satoshi Yukawa

Dynamical scaling law of fragment distribution in drying crack pattern

干燥裂纹中碎片分布的动态标度规律

• 发表时间: 2013
• 作者: 伊藤 伸一

収縮破壊における破片分布の確率モデルによる解析

使用随机模型分析收缩失效中的碎片分布

• 发表时间: 2014
• 作者: 松尾功二;福田洋一;鈴木知良;伊藤 伸一
• 通讯作者: 伊藤 伸一

バネ質点モデルにおける乾燥破壊パターンの乾燥過程依存性

弹簧质点模型中干燥断裂模式的干燥过程依赖性

• 发表时间: 2013
• 作者: Ryosuke Saito;Kunio Kaiho;Masahiro Oba;Satoshi Takahashi ,Zong-Qiang Chen;Li Tian;Jing Chen and Jinnan Tong;日野原由未;角田健太郎;Sosuke Ashihara;松尾 功二;伊藤 伸一
• 通讯作者: 伊藤 伸一