日本地球惑星科学連合2025年大会

講演情報

[J] ポスター発表

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[O-08] キッチン地球科学:多様な到達点を生む実験

2025年5月25日(日) 17:15 〜 19:15 ポスター会場 (幕張メッセ国際展示場 7・8ホール)

コンビーナ:熊谷 一郎(明星大学理工学部)、鈴木 絢子(東洋大学)、下川 倫子(奈良女子大学)、栗田 敬(東京工業大学 地球生命研究所)

17:15 〜 19:15

[O08-P08] 乾燥破壊の破断面に現れる羽毛パターン

★招待講演

*坂口 英継下川 倫子1 (1.奈良女子大学)

キーワード:乾燥破壊、破断面のパターン、不連続な亀裂進行、数理モデル

干上がったダムの底や田んぼにランダムな多角形のひび割れパターンが生じることはよく知られている。このようなひび割れパターンはコーンスターチなどの粉を水に溶いたペーストを自然乾燥させても生じる。このひび割れの破断面をみると羽毛状の凹凸パターンが生じていることが多い。今回は炭酸カルシウムの粉を水に溶いたペーストに振動を加えたあと、自然乾燥させたものを観察した。1日程度経過すると振動方向に直交する方向にひび割れが進行する。このひび割れの進行を観察した結果を報告する。ガラスなどの破壊と違って、ひび割れはゆっくりと進行するのでひび割れが進んでいる様子を肉眼で追うことができる。ひび割れができる前にペースト表面にわずかにへこみが生じ、へこみの底から亀裂が現れる。へこみの位置をみれば少し先の亀裂の位置が予測できる。へこみの位置が亀裂先端からずれていれば、亀裂に不連続が生じる。羽毛パターンの形成原因はまだ十分に解明されていないが、この亀裂の不連続性と関係があるのではないかと考えている。亀裂面が時々横ずれすることによって羽毛状パターンが生じる数理モデルを考案し数値計算を行った。