hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
突発衝撃荷重を受ける鋼骨組の進行性崩壊挙動に関する研究

衝突や爆発といった衝撃的な荷重を受ける鋼構造物の進行性崩壊挙動を検討するために,柱梁接合形式の異なる3種類の鋼門型骨組を対象に,重錘落下衝撃実験および静荷重載荷実験を実施した。併せて,三次元弾塑性解析も実施し,実験結果との比較ともに解析手法の妥当性を検討した。衝撃的外力を受ける鋼骨組の動的挙動を実験的・数値解析的に明らかにするとともに,進行性崩壊挙動を効率よく解析するための基礎的な知見を得た。本研究の目的は,爆発や衝突等の偶発作用による鋼構造物の進行性崩壊を防ぐための強靱性を有する鋼構造物の設計法を確立するための基礎データの収集を行うことである。具体的には,柱材の消失による瞬間的な沈下現象を,衝撃的な外力入力に置き換え,衝撃力を受ける場合の鋼骨組の動的挙動に関して実験的および解析的側面から検討するものである。本研究の目的を達成するために,本年度は有限要素法を用いた数値解析を実施し,静的あるいは衝撃荷重下での鋼骨組の挙動を予測するとともに,実験試験体における部材の形状寸法を決定した。また,接合部形式が異なる2種類の鋼門形骨組を各2体,計4体製作し,重錘落下による衝撃載荷実験および油圧ジャッキによる静載荷実験を実施した。接合部形式としては溶接接合およびトップアンドシートアングル接合の2種類とした。静載荷実験では,はり中央の鉛直変位が100mm程度に至るまで荷重を作用させた。一方,衝撃載荷実験では,弾性応答範囲内から終局時近傍に至るまでの検討を行うために,鋼製重錘(質量:500kg)の初期衝突速度を1m/sとし,その後1m/sずつ順次漸増させ,はり中央点における残留変位が100mm程度に至るまで繰り返し実施した。実験結果より,(1)静荷重および衝撃荷重下における骨組の変形挙動や耐荷あるいは応答性状を確認した。(2)重錘衝突時に発生する衝撃力は,接合部形式にかかわらずほぼ同じ値を示すこと,および(3)最大変形および残留変位は入力エネルギーに比例してほぼ線形に増大すること,等を明らかにした。次年度は,エンドプレート接合に関する同様な実験を実施し,3骨組の実験結果について詳細な分析を行うとともに,有限要素法を用いた数値解析を実施し,実験結果との比較により解析手法の妥当性を検討する予定である。本研究を達成するために,本年度は有限要素法を用いた弾塑性衝撃応答解析を中心に研究を実施し,実験結果との比較により解析手法の妥当性を検討した。数値解析モデルは対称性を考慮して1/2モデルとし,要素はすべて8節点個体要素を使用した。また,実験試験体を忠実にモデル化するために,プレート材あるいはアングル材と柱フランジ間および高力ボルト間などに接触面を定義するとともに,高力ボルトには初期張力を導入した。なお,実験では同一試験体に対して初期衝突速度および増分速度を1m/sとした漸増繰り返し載荷条件で実施しているが,数値解析では計算時間の都合上,すべて単一載荷状態で実施した。数値解析結果より,(1)重錘衝撃力における衝突初期の第1波は実験結果と比較して過小評価するものの,波形性状に関しては実験結果を大略再現可能であること,(2)また,最大変位に関しては,実験結果とほぼ対応していること,(3)接合部形式の差異が,最大衝撃力に与える影響は小さいこと,および(4)これらの結果より,提案の数値解析手法を用いることによって大略実験結果を再現できること等を明らかにしている。しかしながら,この解析では鋼材のひずみ速度効果や繰り返し載荷による塑性効果の影響を考慮していない。次年度はこれらの影響についても数値解析に反映させた検討を行い,精度の向上を図るとともに最終目的である多層多径間骨組の進行性崩壊挙動解析を実施する予定である。本研究の目的は,爆発や衝突等の偶発作用による鋼構造物の進行性崩壊を防ぐための強靱性を有する鋼構造物の設計法を確立するための基礎データの収集を行うことである.具体的には,柱材の消失による瞬間的な沈下現象を,衝撃的な外力入力に置き換え,衝撃力を受ける場合の鋼骨組の動的挙動に関して実験的および解析的側面から検討するものである.本研究を達成するために,昨年度実施した数値解析の精度向上を目的に,材料試験結果を数値解析モデルに反映させるとともに,実測衝突速度による数値解析やひずみ速度効果の影響などについて検討を行った.また,別途実施した静載荷実験に関する数値解析も実施し,解析モデルの妥当性について検討を行った.

その結果,材料試験結果や実衝突速度を数値解析に反映させることにより,実験結果から得られる波形性状をより精度よく再現可能であることを確認した.ひずみ速度効果に関しては,最大応答値に影響を及ぼすことを確認したものの,種々の提案式やパラメータによって解析結果が異なるため,それらの影響を数値解析モデルに適切に反映させるための十分な知見を得ることは困難であった.また,静載荷実験結果に関しては,接合形式にかかわらず実験結果を精度よく再現可能であることを確認し,衝撃載荷のみならず静的載荷条件下における解析モデルの妥当性を検証した.進行性崩壊に向けた検討として多層多径間骨組を対象に数値解析的な検討を試みたものの,接合部を詳細にモデル化したことにより数値解析モデルが非常に複雑となった.その結果,計算時間が膨大なり,種々のパラメータを変化させた数値解析が十分に実施できなかった.今後は,接合部を実験結果に基づいて簡易モデルにモデル化するなどの検討を行って,進行性崩壊におよぼす部材消失の影響を明らかにする必要がある.接合部形式の異なる鋼骨組構造の静的・衝撃載荷実験についてはほぼ計画通り実施した。数値解析に関しては,実験結果をより精度よくシミュレートするために,ー部解析モデルや解析手法等の修正が必要であるものの,研究はほぼ順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。衝撃荷重を受ける鋼骨組の耐衝撃挙動に関して,数値解析によって実験結果を精度よく再現するためには,鋼材のひずみ速度効果の影響について確認を行う必要がある。鋼材のひずみ速度に関しては部材レベルでの検討は少ないものの,要素レベルでは数多く実施されている。既往の研究成果を数値解析に反映させることより,実験結果をさらに精度よく再現できるか否かの確認を行う。また,その結果を踏まえ多層多経間骨組の進行性崩壊解析を行う。
標識・看板・ステッカー慣用表現の日独対照研究

言語表現の日独対照研究では、対応する表現に視点(視座)の違いが認められると指摘されることがある。本研究は看板・標識・ステッカーなどに印刷されている定型的な表現を収集し、対応する日独表現を対比した。その結果、これらの機能的に等価な表現においても、視点の違いが確認できた。しかしながら、異なる視点をもった表現が出現する比率は、標識が約28%、看板が約23%であった。この結果は、従来の研究が明示してこなかった数値であるが、予想外に低い値であるように見える。この理由としては、調査対象が公共空間において機能的かつ意味的に対応する標識と看板における定型的な表現に限定されていたためと推測される。本年度は、昨年度に引き続き、日本の公共空間で頻繁に目にする定型表現の収集を実施し、データの充実を図った。日本語のデータと対照するドイツ語圏のデータは、本年度末に実施する予定であったが、日程調整がうまくいかず、次年度の4月に実施することにした。したがって、データの対比は次年度となる。しかしながら、本年度は、交通標識の説明表現(たとえば、「指定方向外進行禁止」と「Vorgeschriebene Fahrtrichtung」など)を日独当該官庁が公開しているインターネットサイトを利用して収集し、比較を実施した。その結果、1)日独で対応するもの、2)日本にあってドイツにないもの、3)逆に日本にはないが、ドイツにあるものの3種があることがわかった。本年度は、1)の日独で対応する交通標識に限定して比較を行なった。その結果、規制標識が29例、警戒標識が19例、指示標識が4例見つかった。交通標識という法規的説明表現においても、日独で異なる視点から形成されている例が確認された。たとえば、通行できる車両の重量、高さ、幅を限定する標識に顕著に認められた。その1つの重量を例にとると、日本語では「重量制限」というように単純であるが、ドイツ語では「Verbot fuer Fahrzeuge ueber angegebenes tatsaechliches Gewicht」のように機能(「Verbot(禁止)」)や対象(「Fahrzeuge ueber angegebenes tatsaechliches Gewicht」)が明確に述べられていることがわかる。しかも、表現形成の視点もそれぞれ、状況内と状況外という一般的な違いも確認できた。したがって、法律的な表現においても、日独で好まれる表現傾向があることがわかった。本研究(平成2325年度科学研究費補助金)の出発点となったのは次の疑問である。コミュニケーション行動制御慣用表現の研究(平成2022年度科学研究費補助金)により明らかにされた日独の対応する場面で発せられる表現における表現形成上の視点(視座)の違いが、同じように対応する場面で使用されるコミュニケーション行動制御慣用表現以外の定型的な表現にも認められるだろうか。もし認められるなら、慣用表現における日独の視点の違いはかなり一般的なものと確認できることになる。このような疑問に基づく標識・看板・ステッカーにおける言語表現の研究により、標識や看板などの表現においても同様の視点の違いを確認することができた。たとえば、“Wagen haelt"と「つぎ止まります」というバス内の停車表示にその典型例を見ることができる。前者は状況外の客観的な視点からバスに言及しているが、後者は状況内にいる乗客の視点からの表現だからである。このように標識や看板などの言語表現に、コミュニケーション行動制御慣用表現の分析結果と平行する傾向が認められた。しかしながら、対応する場面において異なる視点の表現が出現する比率は比較的低く、標識27.6%、看板22.9%であった。この結果は、従来の研究が明示しなかった数値であるが、予想外に低い値のように思われる。この原因は調査対象が公共交通機関という場面での機能的かつ意味的に対応する標識と看板表現における定型的な表現に限定されていたためと推測される。そのような場面では表現の共通性が高くなる可能性があるからである。このような成果を平成25年度は国内外のさまざまな学会で発表した。本年度は、日本の公共空間で頻繁に目にする定型表現をフィールドワークにより収集した。公共空間とは、たとえば、JRの駅構内や空港、電車・バスや飛行機、観光地など、多くの人が利用したり、訪れたりする空間をいう。定型表現とは、公共空間内に見られる案内板、標識、看板、ステッカー類に書かれてある表現のことである。それらの定型表現をデジタルカメラで撮影・記録した。それらの一部を表現形式と語彙の観点から分析を試みた。

その結果、多くの表現がその看板を目にしている人物の視点、もしくはその人物周辺の視点から形成されているということが明らかになった。たとえば、バスの車内では降車ボタンを押すと、「次止まります」といった表示が車内前方、運転席の後ろあたりに点灯する。この表現には主語がない。止まる主体は誰なのか。その主体に関する明確な限定はない。運転手なのか、乗客か、それともその両者か。いずれにせよ、この表現は、この表現を目にしている人物の視点、すなわち表現行為が行なわれている状況内(車内)の視点から作られていることがわかる。同様の表現に「足元注意」「入れません」などがある。日本語の「次止まります」は、ドイツの同じ場面なら、「Wagen haelt(車は止まります)」となり、表現形成の視点は運転手や乗客のいる状況(車内)の外側にあり、客観的な描写となるはずである。これは専門文献で指摘される日本語と英語やドイツ語で好まれる表現の構成傾向と対応している。したがって、そのような好まれる表現傾向の習得が日常的に目にする定型表現と何らかの関連があることが示唆されたことになり、仮説の一部が確認される可能性が見えたことになる。ドイツでの調査が、日程が合わず、次年度になってしまったために、ドイツの公共空間での看板等のデータが不十分である。データの蓄積は十分とはいえないが、日本語の定型表現に関してはかなりの数量が収集できている。しかしながら、分析はまだ一部しかなされていない。今年度に実施予定であったドイツ調査が日程の都合がつかず、実行できなかった。したがって、次年度はまず、4月にドイツ語圏に出張し、日本で収集した定型表現に対応するドイツ語表現を収集する。そして、そのデータを比較し、異同を明らかにする。その成果は、国際学会を中心に発表する。次年度は、まず、インターネットを利用して、ドイツの公共空間にある定型表現を収集する。次に、ドイツ語圏に出張し、日本と同様にさまざまな公共空間に出向き、定型表現をデジタルカメラに撮影・記録し、分析を行う。ドイツ語圏に定型表現の収集に出張するので、その調査費として、外国旅費を使用する。また、次年度は、本研究の最終年度にあたるので、日独対照の研究成果を日本および海外で発表するため、さらに国内および外国旅費を使用する。ドイツ語圏に定型表現の収集に出張するので、その調査費として外国旅費を使用する。また、学会発表のための旅費を使用する。
慢性腎盂腎炎および腎瘢痕形成における細菌側および宿主側要因の実験的研究

慢性腎盂腎炎の経未像は腎瘢痕であり、腎瘢痕は腎機能障害、腎性高血圧等の原因となる。この原因検索の一つとして、細菌側要因と宿主側要因について検討した。細菌側要因としては、細菌の膜付着構造の一つである細衝線毛に注目した。複雑性尿路感染症患者より分離されたセラチアより、マンノ-ス感受性(MS)線毛とマンノ-ス抵抗性(MR)線毛の遺伝子をクロ-ニングし、無線毛大腸菌に挿入し、MSとMRをそれぞれ別に発現した細菌を作製した。この人工変異株をラット腎実質内に接種し、6週間後に腎を観察すると、MS線毛保有菌では強い瘢痕形成をみたが、無線毛菌やMR線毛保有細菌では腎瘢痕の形成はみられないか、極めて弱かった。また、宿主側要因を検討する目的で、白血球の遊走阻害剤であるコルヒチンヒ白血球の産生するス-パ-オキサイドの特異的なスカベンジヤ-であるス-パ-オキサイド、ディスムタ-ゼ(SOD)の影響を観察した。MS線毛保有株をラット腎実質に投与する直前または直後に、上記2薬剤を投すると6週間後の腎瘢痕形成は有意に抑制された。また、最近開発中である抗酸化剤のアスコルピン配有要体のCV3611を感染早期に投与すると腎瘢痕形成は有意に抑制された。また、ラット白血球を分離し、MS線毛保有最近とMR線毛保有細菌で、白血球のス-パ-オキサイドはMS線毛保有細菌で刺激すると強く産生した。以上の事実より、腎瘢痕の形成には細菌側要因として、MS線毛が重要であり、宿主要因としては炎症局所に浸出する白血球や白血球の産生するス-パ-オキサイドが重要であると考えられた。慢性腎盂腎炎の終末像は腎瘢痕であり、腎瘢痕は腎機能障害、腎性高血圧等の原因となる。細菌側要因としては、細菌の膜付着構造の一つである細菌線毛に注目した。また、宿主側要因を検討する目的で、白血球の遊走阻害剤であるコルヒチンと白血球の産生するス-パ-オキサイドの特異的なスカベンジャ-であるス-パ-オキサイド・ディスムタ-ゼ(SOD)の影響を観察した。MS線毛保有株をラット腎実質に投与する直前または直後に、上記2薬剤を投与すると6週間後の腎瘢痕形成は有意に抑制された。以上の事実より、腎瘢痕の形成には細菌側要因として、MS線毛が重要であり、宿主側要因としては炎症局所に浸出する白血球や白血球の産生するス-パ-オキサイドが重要であると考えられた。
上皮付着再生における毛細血管新生との関連性に関する形態学的研究

ゴ-ルデンハムスタ-歯肉を剥離すると、上皮直下の毛細血管ル-プは消失し、上皮細胞は細胞間隙が拡大し、接着装置は減少している。付着上皮と歯肉溝上皮の境の結合組織乳頭内に存在する一本の血管ル-プは内皮細胞レベルで考えると、異なった周囲環境を持っている。そこで、内皮細胞透過関連構造物の飲込み小胞の占める面積の割合を基に出現率を計測した。さらに上皮付着剥離後の修復機転における検索を行った。付着上皮下毛細血管ル-プの付着上皮側では5.50±0.14%、歯肉溝上皮側では、歯根側が8.59±0.32%、歯槽骨側が2.63±0.18%で、ともに有意の差が認められた。上皮付着剥離群では、付着上皮下毛細血管ル-プは結合組織乳頭とともに術後一日で消失し、上皮細胞は数が減少していたが、上皮直下には新生血管も出現していた。この部位の血管は、付着上皮側が4.36±0.23%、反対側が2.89±0.14%と有意の差が認められた。術後三日では、剥離底部の上皮細胞の増殖が始まり、上皮付着を再形成し始めていた。付着上皮下には未だ結合組織乳頭は形成されていなかったが、歯肉溝上皮には、正常群ではみられない結合組織乳頭が形成され、その中の血管では歯肉溝側が8.37±0.28%、結合組織側では4.09±0.14%で有意の差が認められた。以上のことから、一本の毛細血管でも、周囲の環境、特に細胞活性の高まっている側と反対側の内皮細胞では、物質過透に差が認められた。新生血管の透過性は細胞骨格の形成障害薬のうち、サイトカラシンを投与すると飲込み小胞の出現が有意な差を持って形成する。この時輸送を担当する微小管の数には変化が認められないことから、微小循環系の周囲の環境と内皮細胞管腔素表面の性状が物質透過の調整を執り仕切っているのが判明した。しかし、ラミニンとタイプIVコラ-ゲンのどちらが、関わり強いかは判明しなかった。
TiAl基合金の一方向凝固(DS)に関する基礎技術の拡張-DS基礎技術の大型複雑形状部材への応用とDS部材の特性-

TiAl基合金の最大の弱点は、常温延性の乏しさにある。しかし、我々は、TiAl基合金に特有のγ(TiAl)相とα_2(Ti_3Al)相からなるラメラ組織の界面を荷重軸に沿うよう揃えれば、軸方向荷重に対して延性と強度を両立させ得ることを発見し、このような組織制御を可能ならしめる一方向凝固(DS)プロセスとDSプロセスに適合するDS合金の開発をつづけ、DSプロセスに関する実験室レベルの技術をほぼ確立するに至った。本年は、主として複雑な応力環境下で使用されるDS材を想定し、DS材の強度/延性におよぼす軸応力以外の応力成分の効果を明らかにするための拘束付き圧縮試験を行った。具体的には、圧縮軸とラメラ組織方位をさまざまに変えた試験片に、試験片の側面を拘束することによって圧縮軸に垂直に応力をかけ、圧縮軸とラメラ組織界面の相対方位をさまざまに変えた試片について圧縮応力-ひずみ曲線をとり、変形応力と破壊ひずみにおよぼす拘束の効果を明らかにすることを試みた。その結果、拘束の効果は非常に大きく、方位によっては降伏応力、破壊応力共に著しく上昇し、圧縮試験ではあるが数GPaに近い破壊応力を示すことが明らかになった。さらに、拘束下でのみ活性化する変形モードも明らかになり、拘束を考慮した弾塑性解析の結果ともよく一致することが明らかになった。しかし、TiAl基合金に特有のγ(TiAl)I相とα_2(Ti_3Al)相からなるラメラ組織の界面を荷重軸に平行に揃えれば、軸方向荷重に対して延性と強度を両立させることができる。このような組織制御を可能ならしめる一方向凝固(DS)プロセスとDSプロセスに適合するDS合金の開発をつづけ、DSプロセスに関する実験室レベルの技術をほぼ確立するに至った。本研究では、TiAl基合金のDS基礎技術を大型複雑形状部材へ拡張するため、大型のDS材の製作に必要なDS条件の解明とDS材を実環境で使用するとき問題となるDS材の強度特性に対する軸応力以外の応力成分の効果を解明することを試みた。実験室レベルのTiAl基合金の一方向凝固では、ラメラ組織の制御を確実に行うため種結晶を用いるが、本研究では、種結晶を用いず、まず実用合金組成に近く初期凝固相がβ相であるTi-47Al-2W(at.%)合金について、さまざまな凝固条件下で一方向凝固を行い、30mm/h程度の凝固速度であれば、ラメラ組織方位を良好に制御できることを見出した。実用性を考えれば、30mm/h程度の凝固速度をさらに向上させる必要があるが、今後、固液界面の温度勾配を上げることによってこの問題を解決する予定である。圧縮軸とラメラ組織方位をさまざまに変えた試験片に、試験片の側面を拘束することによって圧縮軸に垂直に応力をかけ、DS材の強度/延性におよぼす軸応力以外の応力成分の効果をしらべた。拘束の効果は予想以上に大きく、方位によっては降伏応力、破壊応力共に著しく上昇し、圧縮試験ではあるが3GPaに近い破壊応力を観測することもあった。現在、ラメラ間の変形適合を考えることによって軸応力以外の応力成分の効果を解析しつつある。軸応力以外の応力成分の効果がラメラ方位によって著しく変化することになれば、実用的なDS材のラメラ方位制御をより厳密に行わねばならないことになる。来年度、DS条件と共にこの問題をさらに追及するつもりである。しかし、我々は、TiAl基合金に特有のTiAl相とTi_3Al相からなるラメラ組織の界面を荷重軸に沿うよう揃えれば、軸方向荷重に対して延性と強度を両立させ得ることを発見し、このような組織制御を可能ならしめる一方向凝固(DS)プロセスとDSプロセスに適合するDS合金の開発を継続的に実施することによって、DSプロセスに関する実験室レベルの技術をほぼ確立するに至った。

基本組成をTi-47at.%Al合金とするDS合金の開発指針として、合金元素を複数添加してもsolidification pathが基本合金と同様となるよう、我々は「Al当量(Aluminum Equivalent)」なる概念を導入した。本年度、この「Al当量」を用いてできるだけ広範囲の組成にわたる合金設計を可能ならしめるため、Ti-Al-Nb系ならびにTi-Al-Ta系を対象に「Al当量」の組成依存性を明らかにし、この組成に依存する「Al当量」を用いることによって、広組成範囲のTiAl基DS合金を設計できることを明らかにした。さらに、DS合金のクリープ強度と組成の関係を系統的検討し、DS合金の場合、ラメラ組織の方位を制御することによって著しく強化されるため、クリープ強度に関する限り、ラメラ組織の方位を制御するために不可欠な0.5at.%程度のSi添加による強化で十分であることを明らかにした。耐酸化性を確保するために3.0at.%程度Nbを添加する必要があるが、組成依存「Al当量」を用いることによって、DS組成を適正に設計できる。このような観点に立てば、TiAl基DS合金に必須な合金元素は、SiとNbに限定できると言っても過言ではない。このような本年度の成果は、TiAl基合金の組成設計に明確な指針を提供するものであると信ずる。TiAl基合金の最大の弱点は、常温延性の乏しさにある。しかし、我々は、TiAl基合金に特有のγ(TiAl)相とα_2(Ti_3Al)相からなるラメラ組織の界面を荷重軸に沿うよう揃えれば、軸方向荷重に対して延性と強度を両立させ得ることを発見し、このような組織制御を可能ならしめる一方向凝固(DS)プロセスとDSプロセスに適合するDS合金の開発をつづけ、DSプロセスに関する実験室レベルの技術をほぼ確立するに至った。本年は、主として複雑な応力環境下で使用されるDS材を想定し、DS材の強度/延性におよぼす軸応力以外の応力成分の効果を明らかにするための拘束付き圧縮試験を行った。具体的には、圧縮軸とラメラ組織方位をさまざまに変えた試験片に、試験片の側面を拘束することによって圧縮軸に垂直に応力をかけ、圧縮軸とラメラ組織界面の相対方位をさまざまに変えた試片について圧縮応力-ひずみ曲線をとり、変形応力と破壊ひずみにおよぼす拘束の効果を明らかにすることを試みた。その結果、拘束の効果は非常に大きく、方位によっては降伏応力、破壊応力共に著しく上昇し、圧縮試験ではあるが数GPaに近い破壊応力を示すことが明らかになった。さらに、拘束下でのみ活性化する変形モードも明らかになり、拘束を考慮した弾塑性解析の結果ともよく一致することが明らかになった。
脳内光受容と生物時計を支える分子基盤

交付申請書に記載の研究実施計画に沿って研究を進め、以下の知見を得た。【松果体の光情報伝達経路と時計発振系の解析】ニワトリ松果体Gαの全一次構造決定に続いて、松果体のG蛋白質が光受容蛋白質ピノプシンと共存すること、Gt_1αおよびG_<11>αが光刺激依存的に光受容蛋白質から解離することを明らかにした。これらのことから、Gt_1を介した既知の光情報伝達経路の他に、G_<11>αを介した全く新しい経路が存在することが強く示唆された。これと並行して、ヒヨコ松果体細胞を用いたディファレンシャルディスプレイ解析を行い、時刻依存的に転写される遺伝子を探索した。その結果、分子シャペロンの一種であるHSP90遺伝子の転写量が概日時計によって調節されていると考えられた。また、概日時計への光入力系にチロシンリン酸化蛋白質が関与している可能性を検討した。その結果、ヒヨコ松果体MAPキナーゼが光刺激の直後に脱リン酸化されること、さらにMAPキナーゼのチロシンリン酸化量および活性は恒暗条件下においても概日リズムを示すことがわかった。また、MEKの阻害剤(PD98059)を培養松果体に投与すると、概日時計の位相シフトが観察された。これらのことから、MAPキナーゼは概日時計を構成する分子であり、MAPキナーゼの活性化・不活性化のサイクルは、概日時計が駆動するために必要であることが明らかになった。【脳深部における光情報伝達経路】脳深部(外側中隔、視床下部)に存在する光受容体を特異的に認識する抗体を作製し、免疫組織化学的手法により脳深部光受容細胞の形態や細胞内における光受容分子の局在について検討した。その結果、脳脊髄液接触ニューロンのノブ状構造および細胞膜上に光受容蛋白質が集積していることがわかった。【1】松果体の光情報伝達経路:ニワトリ松果体細胞において光受容蛋白質ピノプシンから光情報を受け取るG蛋白質を同定するためにまず、cDNAクローニングによるG蛋白質の検索を進めた。その結果、松果体の桿体型トランスデューシン(Gt_1α)およびG_<11>αの全一次構造を決定することができた。次に、ピノプシンと各サブクラスのG蛋白質の局在を調べた結果、上記の2種類のG蛋白質が松果体外節において光受容蛋白質ピノプシンと共存することがわかった。これと並行して、ピノプシンmRNA量の日内変動が蛋白質レベルに反映されるかどうかを調べた結果、通常の明暗周期下ではピノプシン蛋白質量はほぼ一定量に保たれることがわかった。【2】脳深部光受容体(Deep brain photoreceptor)の検索・同定:季節性繁殖行動などの光周性を支配する脳深部(外側中隔、視床下部)の光受容体cDNAの単離を試みた。その結果、脳深部の光受容蛋白質としては初めて、ヒキガエルとハトの脳深部に存在する光受容蛋白質をそれぞれ同定し、その一次構造を明らかにした。ヒキガエル脳深部光受容蛋白質は、松果体特異的光受容蛋白質ピノプシンと高いアミノ酸一致度を示した。一方、ハト脳深部の光受容蛋白質は、網膜のロドプシンと全く同一の分子であった。さらに、これら2種類の光受容蛋白質を特異的に認識する抗体を作成し免疫組織化学的解析を行った結果、ヒキガエル視床下部とハト外側中隔の脳脊髄液接触ニューロンがそれぞれ染色された。
1,4-ジオキサン分解菌と特異的活性化剤を活用した汚染地下水の生物浄化技術の開発

平成30年度の研究では、平成29年度に1,4-ジオキサン(DX)分解菌の集積に有望な炭素源として見出されたテトラヒドロフラン(THF)の汎用性を明らかにするため、都市下水処理場の活性汚泥を対象としてDX分解菌の集積を試みた。その結果、活性汚泥の種類(DXへの曝露歴)によらず、THFを用いた集積培養により、DX分解能が短期間で向上し、DX分解菌を集積できることが確認され、THFが環境試料からのDX分解菌の集積に有効であることが改めて示された。しかし、THFによる集積を継続するとDX分解能が低下してしまうことが観察された。微生物叢解析の結果、非DX分解菌と考えられる微生物の優占化が確認されたことから、詳細なメカニズム解明には至らなかったものの、非DX分解菌の共生がDX分解能の低下にとながったと推察された。このため、複合微生物群にDX分解能を安定して発揮させるためには、DX分解菌が有利に機能するように制御するだけでなく、非DX分解菌との共生関係も踏まえた制御を行うことが重要であることが示唆された。平成28-30年度の3年間の研究期間を通じて、本研究では、DX汚染の浄化に有効なバイオレメディエーション技術の基礎を確立することを目指し、DX分解菌の特異的活性化、ならびにDX分解菌の選択的集積に資する炭素源の探索を試みた。その成果として、DX分解菌を特異的に増殖させ活性化する炭素源としてジエチレングリコールとグリオキサールを見出した。他方、複合微生物群集からDX分解菌を選択的に集積し得る炭素源としてTHFを見出すことができた。これらの特定の炭素源の活用によってDX汚染の効果的な浄化が可能であると考えられ、今後のDX汚染浄化技術開発につながる有意義な成果を得ることができたといえる。1,4-ジオキサン分解菌を特異的に活性化する物質を見出すため、7菌株の1,4-ジオキサン分解細菌(Mycobacterium sp. D6, Mycobacterium sp. D11, Pseudonocardia sp. D17, Pseudonocardia sp. N23, Pseudonocardia dioxanivorans CB1190, Rhodococcus sp. T1, Rhodococcus aetherivorans JCM14343)、及び活性汚泥について、13種類の炭素源の資化性の評価を行った。グリオキシル酸、グリコール酸、エチレングリコール、フェノール、1,4-ブタンジオール、1-ブタノール、グルコース、及び酢酸は活性汚泥により資化されたため、非特異的に環境細微生物によって資化されるものと考えられた。一方、ジエチレングリコールは、Pseudonocardia dioxanivorans CB1190、Rhodococcus aetherivorans JCM14343による資化は認められなかったものの、他の1,4-ジオキサン分解細菌は全て資化能を示し、特にMycobacterium sp. D6、Pseudonocardia sp. D17は良好な増殖を示した。グリオキサールは、JCM14343株でのみ資化が認められ、活性汚泥を含めて他の菌株では資化が認められなかった。以上より、1,4-ジオキサン分解細菌を特異的に増殖させ、1,4-ジオキサン分解を活性化し得る基質として、ジエチレングリコール、及びグリオキサールが見出された。1,4-ジオキサン分解菌を活性化する基質としてジエチレングリコールが見いだされたことから、おおむね順調に進展していると判断した。平成29年度は、環境試料中の1,4-ジオキサン(DX)分解細菌の集積・優占化に利用可能な炭素源の探索に注力した。DX分解がエーテル結合を開裂する特殊な分解経路で行われることに着目し、6種類の候補炭素源(DX、テトラヒドロフラン(THF)、1,3,5-トリオキサン(TX)、ジエチレングリコール(DEG)、エチレングリコール(EG)、1,4-ブタンジオール(BTD))を候補として試験に供した。300 mL容三角フラスコに、DXを含む排水の処理設備から取得した懸濁物質(終濃度50 mg-TSS/L)、各炭素源(終濃度100 mg-C/L)、無機塩培地を全量100 mLとなるように加え、好気的に培養し(28°C、120 rpm)、週に一回、一部の培養液を新しい培地に植え継ぎ、合計8バッチの集積培養を行った。集積中は、炭素源濃度(DX、THF、TX)、全懸濁物質(TSS)濃度および溶存性有機炭素(DOC)濃度を測定して各炭素源の分解状況をモニタリングするとともに、偶数バッチ終了時の培養液を用いてDX分解能を評価した。全8バッチの集積培養の結果、TXは終始分解されなかったが、DXは6バッチ目、THFは3バッチ目から分解が確認されるようになり、DEG、EG、BTDは1バッチ目から良好に分解された。また、集積に用いた懸濁物質(初期試料)、および2、4、6、8バッチ目の培養液を用いたDX分解試験の結果、DEG、EG、BTDを炭素源に用いた集積系においては、初期試料と比較してDX分解能が低下したのに対し、DXおよびTHFを炭素源に用いて集積培養を行った場合にはDX分解能が向上することが観察された。以上の結果から、THFは環境試料中のDX分解細菌を集積することができることが示唆され、細菌による利用性も踏まえると、THFはDX分解菌の集積に用いる炭素源としてDXより優れていると考えられた。

今年度の研究で見出したTHFは、実環境から採取した微生物試料からも効果的に1,4-ジオキサン分解細菌を集積することができることが示されており、特異的活性化剤を用いた1,4-ジオキサン汚染のバイオレメディエーションの実用化に向けて非常に有用であると考えられることから、「おおむね順調に進展している」と判断した。平成30年度の研究では、平成29年度に1,4-ジオキサン(DX)分解菌の集積に有望な炭素源として見出されたテトラヒドロフラン(THF)の汎用性を明らかにするため、都市下水処理場の活性汚泥を対象としてDX分解菌の集積を試みた。その結果、活性汚泥の種類(DXへの曝露歴)によらず、THFを用いた集積培養により、DX分解能が短期間で向上し、DX分解菌を集積できることが確認され、THFが環境試料からのDX分解菌の集積に有効であることが改めて示された。しかし、THFによる集積を継続するとDX分解能が低下してしまうことが観察された。微生物叢解析の結果、非DX分解菌と考えられる微生物の優占化が確認されたことから、詳細なメカニズム解明には至らなかったものの、非DX分解菌の共生がDX分解能の低下にとながったと推察された。このため、複合微生物群にDX分解能を安定して発揮させるためには、DX分解菌が有利に機能するように制御するだけでなく、非DX分解菌との共生関係も踏まえた制御を行うことが重要であることが示唆された。平成28-30年度の3年間の研究期間を通じて、本研究では、DX汚染の浄化に有効なバイオレメディエーション技術の基礎を確立することを目指し、DX分解菌の特異的活性化、ならびにDX分解菌の選択的集積に資する炭素源の探索を試みた。その成果として、DX分解菌を特異的に増殖させ活性化する炭素源としてジエチレングリコールとグリオキサールを見出した。他方、複合微生物群集からDX分解菌を選択的に集積し得る炭素源としてTHFを見出すことができた。これらの特定の炭素源の活用によってDX汚染の効果的な浄化が可能であると考えられ、今後のDX汚染浄化技術開発につながる有意義な成果を得ることができたといえる。1,4-ジオキサン分解菌の特異的活性化剤として見出されたジエチレングリコール(DEG)について、1,4-ジオキサン分解細菌の特異的増殖に用いる基質としての特性を評価することに注力する。フラスコスケールとして50 mL容バイアル瓶または300 mL容三角フラスコを、リアクタースケールとして1 L容ジャーファーメンターを用いる。無機塩培地Fを分注してオートクレーブ滅菌を行った後、各種炭素源を試験に応じた濃度で添加し、1,4-ジオキサン分解細菌Pseudonocardia sp. D17株またはMycobacterium sp. D6株を終濃度50 mg-TSS/Lとなるように植菌し、28°Cで好気的に培養する。ジャーファーメンターによる培養では、pHを7.0に制御する。フラスコスケールの試験では、DEGを炭素源とした場合の最適な窒素源の選定、DEGを炭素源とした場合の菌体収率の評価、およびDEGで培養した菌体の1,4-ジオキサン分解活性の評価を行う。リアクタースケールでは、無菌的培養によりDEGによるD17株の高濃度培養を試みるとともに、雑菌を含む条件でも培養を行い、D17株の増殖に対するDEGの特異性を評価する。
学童期の人格発達に見る乳幼児期の「保育の質」に関する研究

「保育の質」が学童期の人格発達にどう影響するかを捉えることを目的に13年度(1年目)は『質』を捉える以前にその前提として、日本における保育実践には4つのタイプがあることを明らかにした。14年度(2年目)には、そのタイプによる違いが学童期の人格発達にどう関わるかを見るため、小学校の4,5年生を対象に人格発達を主張性で見ることにし、小学校高学年用に作成された濱口の主張性尺度を活用した。その結果、小学校4,5年生においては、幼児期の影響も全面的に否定はできないというほんの少しの傾向は見られたが、全体としてはそれよりも小学校入学後の恵右京の方が大きいのではないかということが明らかになった。そこで、16年度(3年目)には、異なる類型の園ですごした効果を5歳児を対象に保育における子どもの姿で捉える研究と去年の継続調査の両面で発展させた。前者では、観察によるほか、5歳児の問題解決過程における合意形成能力においてみる実験的な取り組みも行った。その結果、4類型において子どもの合意形成過程にはそれぞれ違いがあることが明確になった。後者では、小学校低学年用の主張性尺度を開発し、それによって、保育類型によりどのような違いがでるかを見ることにした。そこから保育の質への洞察を深めていきたいと考えた。実際には、小学校低学年の主張性尺度の開発に、力を入れた。まず濱口の尺度に絵をつけ紙芝居風な質問紙を作成し、高学年に行い、絵添付の場合、その方法自体が結果に影響を与えることがないかを調べた。紙芝居方式では伝わりにくい項目をはずして調整し、1,2,3年生対象に、紙芝居型の調査を行った。その結果、低学年用の主張性尺度とした。つぎに、この尺度によって保育類型の主張性に及ぼす効果を見る研究が必然になる。しかし、今年度には間に合わなかったため、ここまで終了する時まではこの研究を続けていく所存である。今年度は、3年間継続の初年度で、これからの追跡研究の前提となる研究を行った。それは、本テーマの準備であると共に、現代日本における保育実践の類型の研究にもなる。すなわち、乳幼児期の保育の質の効果を学童期の人格発達で捉えようとするのが本研究の目的であるが、今年度は、実験条件に当る幼児期の保育の質を見る上で、重要となる対象園選定の科学性に視点をおき、保育の質を問う時必ず問題になる保育の内容・方法およびその類型に着眼した。そこで今年度は、現代日本における保育実践の類型を明確にし、来年度から追跡する対象園を抽出する前提資料を見出した。具体的には(2)を中心に、(1)実践分析・文献的研究、(2)調査研究、(3)フィールド研究を行い、一定の成果報告を行った。(1)では、保育の類型化に関する実践研究と保育方法・内容に関する研究を著書(報告11の図書欄)や研究誌(報告11の雑誌論文欄)に載せ、(2)では、日本発達心理学会(3月)と日本保育学会(5月)の報文を作成した。(3)では、報告先は検討中だが、比較追跡調査予定のUSA(園)への視察・資料収集と、USAの海外共同研究者(招聘)と共同で日本の追跡対象予定園への訪問調査を行った。中心となる調査研究の成果の概略は次のようである。まず、日本における保育の類型をみる分類尺度の作成を行った。予備調査では因子分析によって4因子を抽出した。

次に、予備調査の結果の一般性と妥当性を検討する本調査では、項目の調整後の幼稚園教諭と保育士への調査結果の因子分析により3因子(第1因子=保育環境、第2因子=保育内容・方針、第3因子=大人の立場優先)を抽出した。3因子の組み合わせによって、第1と第2の因子のクロスを中心に、日本の保育実践が4類型に分類でき、来年度から2年間(5歳、小1)追跡する対象園(4類型園)を科学的に決定できた。1.「観察法」による追跡研究:(1)昨年度明らかになった4類型に位置づく園より、各1園ずつ選び計4園に年3回、前期・中期・後期と共同研究者4人が同時に観察に入り、類型化を実践的に確かめた。(2)3回目の観察では、子どもの自己発揮と自律的な自己コントロール能力を保育類型別にみるために実験的観察を行った。具体的には、人数分には足りない新規な玩具のプレゼントを持っていき、解決過程を見た(結果は分析中)。2.小学生の人格発達に見る保育方法の効果に関する「質問紙調査」:学童期の自己制御の発達において、児童用主張性尺度(濱口、1944)を用いて各類型園の卒業生を対象に質問紙調査を行いその結果から保育効果を見た。具体的には、静岡市4類型園の卒業生の多く入学している4小学校において4年5年生973人に調査し、4つの保育類型別に効果を見た。4類型とは、昨年度の因子分析によって得た3因子(F1保育環境・F2保育内容・保育方針、F3大人の立場優先)の組み合わせによる次のABCDタイプである。A(F1高・F2高・F3低)、B(F1高・F2低・F3中)、C(F1低・F2高・F3中)、D(F1低・F2低・F3高)である。結果、A園は出身者数が少なく除外、B園とD園の出身者のいる学校間に有意差が見られた。が、他園を含めても差があるため出身園の影響よりも小学校の影響の方が大きく見えた。しかし、C園出身者とB園出身者の多い学校児との間に差のないことから、保育の類型別の効果がないとはいえないという結果が得られ来年度の追跡研究に向けての有効な資料となった(H15年度日本教育心理学会に報告)。3.海外との「比較研究」:昨年度作成した保育類型尺度が他国でも可能かどうか、隣国韓国にて保育観察(6園)しつつ調査も行った。その結果、韓国では全園類型Aとなり保育類型の国際化については更なる検討を要することが分かった(H15年度日本保育学会に報告)。「保育の質」が学童期の人格発達にどう影響するかを捉えることを目的に1年目は、『質』を捉える以前にその前提として、日本における保育実践には4つのタイプがあることを明らかにした。2年目には、そのタイプによる違いが学童期の人格発達にどう関わるかを見るため、小学校の4,5年生を対象に人格発達を主張性で見ることにし、小学校高学年用に作成された濱口の主張性尺度を活用した。その結果、小学校4,5年生においては、幼児期の影響も全面的に否定はできないというほんの少しの傾向はみられたが、全体としてはそれよりも小学校入学後の影響の方が大きいのではないかということが明らかになった。そこで、15年度は、異なる類型の園で過ごした効果を保育における子どもの姿で捉える研究と昨年の継続調査の両面で発展させた。前者では、観察による他、5歳児の問題解決過程における合意形成能力においてみる実験的な取り組みも行った。その結果、4類型において子どもの合意形成過程にはそれぞれ違いがあることが明確になった。後者では、小学校低学年用の主張性尺度を開発し、それによって、保育類型によりどのような違いが出るかを見ることにした。
日英バイリンガルのL2表記表象の解明

本研究は,日英バイリンガルという,第一言語と第二言語の表記形態が異なるバイリンガルを対象として,第二言語である英語の単語が彼らの頭の中の辞書[脳内辞書]にどのような形で表象/処理されているのかを言語心理学の手法を用いて明らかにするものである。これまでの研究により,日英バイリンガルが英単語を処理する方法は,従来のバイリンガル研究によって想定されていたものと質的に異なる側面があることがわかった(Nakayama & Lupker, 2018)。今研究では,日英バイリンガルの英単語処理のどの側面が特異的なのか,また,なぜ特異的なのかという2つの問の答えを明らかにするために行う。
糸状菌のβ-1,6-グルカナーゼの構造と機能に関する研究

当初の研究計画(1)赤パンカビβ-1,6-グルカナーゼ遺伝子のクローニングと発現、(2)遺伝子科破壊株の作成とβ-1,6-グルカナーゼの機能解析をすべてクリアーした。本研究において得られた、β-1,6-グルカナーゼ遺伝子のクローニングは世界で2番目の成果であり、遺伝子破壊株の取得と表現型の観察は世界最初の結果である。研究成果の要約を要約すると1)赤パンカビ(Neurosopora crassa)のβ-1,6-グルカナーゼ遺伝子(neg1)をクローニングし、その塩基配列および一次構造を明らかにした。neg1は全長1433bpで内部にイーントロンを含まず、N.crassaの第4連鎖群上に存在する。2)β-1,6-グルカナーゼ蛋白(Neg1)は480アミノ酸残基からなり、現在まで報告されているβ-1,6-グルカナーゼとの相同性がなく、新規な蛋白質である。3)neg1破壊株の取得に成功した。同破壊株の特徴は、界面活性剤であるCTAB, SDSに対する感受性が野性株と比較して異常に高く、細胞壁β-グルカンに親和性Lをもつ試薬Congo-Red似たいしても感受性が増大した。以上の結果から、β-1,6-グルカンは細胞壁の強度には関与せず、細胞壁の再構築や、細胞壁蛋白の再構成に関与していることが示唆された。アカパンカビ(Neurospora crassa, IFO6068)のエンド-1,6-β-D-グルカナーゼを精製し、遺伝子(neg1)をクローニングし、その塩基配列及びタンパクの一次構造を明らかにした、さらにneg1産物の大腸菌での発現に成功した。得られたエンド-1,6β-D-グルカナーゼ遺伝子は、全長1443bpからなり、内部にイントロンを含まないことが明らかにされた。本遺伝子は17アミノ酸残基のシグナルペプチドと463アミノ酸残基の成熟タンパク質をコードしていた。,遺伝子産物(Neg1)を、His-tagを付加した状態で大腸菌で発現させ精製したのち、1,6βD-グルカナーゼ活性を確認した。リコンピナント酵素の分子サイズは約50kDa、一方遺伝子からの推定分子サイズは49,894Daであった。本遺伝子の塩基配列と相同性を示す、酵母、糸状菌由来の1,6-β-D-グルカナーゼ遺伝子は見出されていない。N.crassaのゲノムデータベースに対する相同検索により、この遺伝子が第4染色体上に存在することが明らかとなった。前年度はアカパンカビ(Neurospora crassa, IFO6068)のエンド1,6-β-D-グルカナーゼを精製し、その遺伝子(neg 1)をクローニングし、その塩基配列及びタンパクの一次構造を明らかにした。さらにneg1産物の大腸菌での発現に成功した。本年度はneg1破壊株を作製し、遺伝子破壊による表現型の変化を観察した。アカパンカビの遺伝子破壊はRIP法を用いて行い、胞子嚢形成が明瞭に認められた3種について胞子分離を行い、1,6β-D-グルカンを含む培地で、ハロー形成の有無で破壊株を選抜した。得られた破壊株のneg1の塩基配列を調べたところ、CからTへの置換が9箇所生じており、アミノ酸6残基に変異が生じていることが分かった。とくに662番目の塩基に生じた置換により208番目のグルタミン残基がストップコドンに変化しており、1,6-β-D-グルカナーゼ活性を消失していることが分かった。得られたアカパンカビneg1破壊株は、陰イオン性界面活性剤SDS、および陽イオン性のCTABに対して感受性を示した。さらにSDS存在下では、細胞壁β-グルカンと親和性のあるコンゴーレッドに対して感受性を示した。

界面活性剤に対する感受性増大は、細胞壁あるいは細胞膜蛋白に何らかの変化が生じた可能性があること、さらにGPIアンカーを解してβ-1,3-グルカンが結合していることが酵母で明らかにされていることから、GPIアンカーが関与する細胞壁関連の糖蛋白の構築にneg1が関係していることが推測される。
限られた空間におけるコンベアベルトおよびケ-ブルの燃焼速度に関する研究

限られた空間内での燃焼現象を明らかにするために、まず模型ダクト(20×20cm)中で紙試料を、次に実規模坑道中でPMMA板を燃焼させ、その燃焼の条件を変えることで、様々な燃焼の性状や火災対策の基礎的な知見を得た。1.燃焼空間の閉鎖性:自由空間と比較すると、燃焼物の寸法(幅、厚さ)、形状等が燃え拡がり速度に大きく影響する。これは実規模実験でも同様であり、燃焼機構を考察するためには、限られた空間特有な燃焼状態や伝熱機構を把握し、検討を進める必要がある。2.燃焼物のダクト内位置:燃焼物の位置がダクト上面に近くなるにつれて燃え拡がり速度が速くなる。しかし、上面近傍では急激に遅くなる。この現象は燃焼物の位置により火災性状が異なることになり、対策上重要である。3.ダクト内に強制通気がある場合:この通気の存在が燃え拡がり速度に与える影響は大きい。すなわち、火炎進行方向と通気が同方向の場合は、通気速度が増加すると燃え拡がり速度は急速に速くなるが、通気速度がある大きさ(本ダクトでは4m/s)になると燃え拡がらず吹き消えが生じる。また、通気が逆方向の場合は燃え拡がり速度が小さくなり、1m/sで吹き消えた。4.ダクトが傾斜を持つ場合:ダクトの傾斜角度が大きくなるに従い、燃え拡がり速度は増大し、特に燃焼後半の速度が大きくなる。この現象は、3.で述べた通気を与えた場合に類似するため、勾配の増加とともに浮力の効果が大きくなり、通風効果が生じるためと思われる。5.ダクト内の温度分布:燃焼物の下面と上面において、下面の温度が上面より早く上昇し、かつ高く、その差は数百度にも達する。また、ダクト上面近傍23cmの空間に熱成層が存在している。限られた空間内における火災の基本的構造を明らかにするための第一段階の研究として,小型の正方形ダクト(20cm×20cm)を用い,内部で紙試料(8cm×100cm)を一端から点火燃焼させ,燃え拡がり速度とそれに影響を及ぼす諸条件について検討を加えた。得られた結果を要約すれば次のようである。1.空間の閉鎖性の影響開放空間での燃焼と比較することにより、空間の閉鎖性の影響を調べた。この結果によれば、ダクト内での燃え拡がり速度は開放空間でのそれと異り、燃焼性の試験法についての重要な知見が得られた。2.ダクト内の紙試料の位置の影響紙片の高さが増すにつれ燃え拡がり速度は速くなるが,ダクト天井面下約1cmの所で最大値を示した後急激に低下する。このこともケ-ブルその他の可燃物の燃焼,その対策を考える上で重要である。3.ダクトの勾配の影響勾配の増加とともに浮力の効果が大きくなり、燃え拡がり速度が増大する。この速度は燃焼初期と後期で異る。4.ダクトの一部が上向に傾斜した場合傾斜部の存在による浮力の効果が生じるが,その影響はいわゆる鉱山の自然通気圧計算法は適用できない。5.温度分布について紙片の上下面の温度については,一般に下面の温度が上面より高く,その差は600°Cにも達するという興味ある知見を得た。またダクト内天井付近の温度分布測定から、いわゆる熱成層の存在を明らかにした。

これは実規模実験でも同様であり、燃焼機構を考察するためには、限られた空間特有な燃焼状態や伝熱機構を把握し、検討を進める必要がある。2.燃焼物のダクト内位置:燃焼物の位置がダクト上面に近くなるにつれて燃え拡がり速度が速くなる。しかし、上面近傍では急激に遅くなる。この現象は燃焼物の位置により火災性状が異なることになり、対策上重要である。3.ダクト内に強制通気がある場合:この通気の存在が燃え拡がり速度に与える影響は大きい。すなわち、火炎進行方向と通気が同方向の場合は、通気速度が増加すると燃え拡がり速度は急速に速くなるが、通気速度がある大きさ(本ダクトでは4m/s)になると燃え拡がらず吹き消えが生じる。また、通気が逆方向の場合は燃え拡がり速度が小さくなり、1m/sで吹き消えた。4.ダクトが傾斜を持つ場合:ダクトの傾斜角度が大きくなるに従い、燃え拡がり速度は増大し、特に燃焼後半の速度が大きくなる。この現象は、3.で述べた通気を与えた場合に類似するため、勾配の増加とともに浮力の効果が大きくなり、通風効果が生じるためと思われる。5.ダクト内の温度分布:燃焼物の下面と上面において、下面の温度が上面より早く上昇し、かつ高く、その差は数百度にも達する。また、ダクト上面近傍23cmの空間に熱成層が存在している。
ナビヤ=ストークス方程式の諸問題に関する調和解析学の応用

前年度に引続き,半空間におけるナビヤ=ストークス方程式の諸問題についての研究を行った.前年度では,半空間におけるストークス方程式の解の微分可能性について調べ,その結果,ディリクレ問題の解の一階微分のL^∞-BMO評価を得た.今年度はその結果を発展し,1.初期値がBMOに属する関数に,一階微分とヘルムホルツ作用素を施した形で表されている場合.2.初期値がBMOに属する関数に,∂_j (-Δ ́)^<-α/2>なる作用素を施した場合.ここで,Δ ́は境界の接平面方向のラプラシアン,∂_jは接平面方向への一階微分,また,0<α<1である.のそれぞれについて,ストークス方程式のディリクレ問題の解のL^∞-BMO評価を得た.更に,これらの結果を組み合わせることで,初期値が(2)を満たすならば,ナビヤ=ストークス方程式のディリクレ問題の時間局所解が,適当な関数空間において存在し,かつそれは一意であることを示すことに成功した.この結果は,北東数学セミナー(2003年2月,於東北大学)をはじめ,いくつかの研究集会やセミナーにおいて発表された.また,これらの結果をまとめた論文が現在投稿中で,その内容は以下の通りである.前年度に引続き,半空間におけるナビヤ=ストークス方程式の諸問題についての研究を行った.前年度では,半空間におけるストークス方程式の解の微分可能性について調べ,その結果,ディリクレ問題の解の一階微分のL^∞-BMO評価を得た.今年度はその結果を発展し,1.初期値がBMOに属する関数に,一階微分とヘルムホルツ作用素を施した形で表されている場合.2.初期値がBMOに属する関数に,∂_j (-Δ ́)^<-α/2>なる作用素を施した場合.ここで,Δ ́は境界の接平面方向のラプラシアン,∂_jは接平面方向への一階微分,また,0<α<1である.のそれぞれについて,ストークス方程式のディリクレ問題の解のL^∞-BMO評価を得た.更に,これらの結果を組み合わせることで,初期値が(2)を満たすならば,ナビヤ=ストークス方程式のディリクレ問題の時間局所解が,適当な関数空間において存在し,かつそれは一意であることを示すことに成功した.この結果は,北東数学セミナー(2003年2月,於東北大学)をはじめ,いくつかの研究集会やセミナーにおいて発表された.また,これらの結果をまとめた論文が現在投稿中で,その内容は以下の通りである.