エネルギー制御学分野

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高密度エネルギー源の性質と制御を探る。

エネルギー制御学分野は、溶接や切断などに使われる高密度エネルギー源の性質と、その制御のしかたを研究しています。
中でもアークプラズマの発生、制御、熱の運ばれ方を、物理と化学の両面から調べています。
研究テーマには、溶接中のアークプラズマの温度の計測や、溶けた金属の流れのシミュレーションなどがあります。
研究室のサイトでは「田中研究室」の名前で紹介されています。

Research研究课题

高密度エネルギー源の特性とその高度制御、エネルギー輸送の最適化、材料との相互作用を基礎から調べ、高精度・高機能な材料加工のための新しい高密度エネルギー源を探求しています。特に、溶接や切断などで広く使われるアークプラズマの発生、制御、熱輸送現象を、物理的・化学的に検討しています。研究室のサイトの研究紹介に載る関連論文は、2019年ごろまでのものです。

※示意图

溶接アークの動きを光で計測↗

ガスメタルアーク溶接では、溶けた金属の滴が移る動きに合わせてアークプラズマも動きます。画像分光法で温度を測り、滴の移り方とアークプラズマの動きの関係を調べています。

※示意图

粒子法で溶融池の流れを解析↗

溶融池の対流は溶込みの形を決める現象ですが、内部は実験で観察しにくいものです。粒子法の数値シミュレーションで、溶滴が落ちて池が広がる様子や池の中の流れを調べています。

※示意图

ティグ溶接の金属蒸気の動き↗

ティグ溶接では、溶融池から出た金属蒸気がアークプラズマの中を電極のほうへ運ばれるように見えます。特定の粒子の光を2次元の画像で捉えるイメージ分光計測で、この輸送現象を調べています。

※示意图

狭窄ノズル付きティグ溶接↗

狭窄ノズル付きティグ溶接は、シールドガスを内側と外側の層に分けて流し、アークプラズマを細く集中させる溶接法です。数値シミュレーションで、ノズルがアークプラズマの現象に与える影響を調べています。

Voices学长学姐的评价

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