ゴムの破壊の物理学 -「速度ジャンプ」はなぜ起きるのか？

ゴム風船が割れるとき、大きな音とともに一気に破裂してびっくりした経験は誰しもあると思います。一方で、あまり膨らんでいないゴム風船に針などで穴をあけても、穴はそれほど広がらずゆっくりと空気が抜けていきます。このように、ゴムには高速破壊と低速破壊の2つの破壊形態があります。 低速破壊から高速破壊への変化は「速度ジャンプ」と呼ばれています。速度ジャンプは科学的に面白い現象であるだけでなく、高い耐久性や耐摩耗性を持ったゴム製品の開発にも密接に関係しており、工学的、産業的にも重要な現象です。ところが、速度ジャンプは60年前から知られている現象でありながら、なぜ起きるのかがわかっていませんでした。最近、我々の研究グループでは、ゴムの破壊現象の本質を抽出した「単純な数理モデル」を構築し、その数学的な解をもとにして、速度ジャンプの発生するメカニズムを理論的に解明しました。 ゴムの速度ジャンプとは？ 上で述

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(2017/10/12公開のエントリ) 大きく膨らんだ風船に穴をあけると一気に破裂する理由を数理モデルで分析。 ゴムを速くひっぱると硬くなる現象「ガラス化」が関わっている。