構造材料強度学

About关于研究室

材料の力を引き出す形を計算でつくる。

構造材料強度学研究室は、構造物や機械の「いちばんよい形」を計算で導き出す、トポロジー最適化の研究をしています。
材料の性質を生かした形の設計法を、力学・流体力学・熱力学・電気化学などのさまざまな分野で研究しています。
ゴムや金属、炭素繊維強化プラスチック、全固体電池など、幅広い対象に取り組んでいます。
工学研究科 マイクロエンジニアリング専攻の研究室で、物理工学科の学生も配属されます。

Research研究课题

材料の性質を最大限に引き出す構造の形を、計算力学とトポロジー最適化で導き出す設計法を研究しています。力学・流体・熱・電気化学など、幅広い分野の問題に取り組んでいます。

※示意图

材料の非線形性を生かした最適な形↗

多くの材料は粘りや塑性、損傷といった非線形の性質を示しますが、これまでの最適設計は材料を単純な弾性体とみなしてきました。材料力学の理論とトポロジー最適化を組み合わせ、材料の特性を生かす形を導きます。

※示意图

繊維の向きと形を同時に最適化する↗

炭素繊維強化プラスチックは繊維の方向にはとても強い一方、直交する方向には弱い材料です。こうした異方性材料の力を引き出すため、構造の形と材料の向きを同時に最適化する研究に取り組んでいます。

※示意图

接触や摩擦を生かした最適設計↗

接触や摩擦をともなう構造の問題は、強い非線形性や不連続性を含み、安定して精度よく設計するのが困難です。接触と摩擦を厳密に定式化し、それらを設計の自由度として積極的に生かす新しい設計理論を目指します。

※示意图

流体機械の形を最適化する↗

ポンプやタービンなどの流体機械には、高い効率や振動・騒音の低減が求められます。回転をともなう内部の流れを数値シミュレーションで予測し、トポロジー最適化と組み合わせた新しい設計手法を研究しています。

Voices学长学姐的评价

评价基于在读（或曾在读）学生的个人经历，不代表研究室官方观点。评价的有无或数量不代表对研究室的评价。

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