大学院工学研究科 機械システム工学専攻

スタッフ・研究グループ(研究室)紹介 

※名前 身分 メールアドレス 内線番号の順で記載されています.メールアドレスには@mae.nagoya-u.ac.jpを追記して下さい.

機械理工学講座

熱制御工学研究グループ

長野方星  教授  hosei.nagano  4470
山本和弘  准教授  kazuhiro.yamamoto  4471
上野 藍 助教  ai.ueno  3108

先端計測に基づく次世代熱マネージメント技術の創成

地球環境への負荷低減を目指した熱・エネルギー・燃焼システムの研究、次世代宇宙機の省エネ高効率熱制御や、乱流燃焼場や多抗体内気液挙動解明のための計測と可視化、熱物性計測技術の研究開発など、地球・宇宙にまたがるマルチスケールの熱エネルギーマネージメントを研究対象としています。

  • 先進機能材料の熱物性計測と機能的熱制御デバイス応用
  • 毛管現象を利用した熱エネルギー輸送・利用技術
  • マイクロスケール多孔体内気液相変化挙動の理解
  • 宇宙極限環境における人工衛星の高効率熱制御
  • レーザー診断法による乱流燃焼場の計測と可視化
  • 自動車の排気ガスに含まれるナノ粒子の浄化技術の開発

 

環境・エネルギー工学研究グループ

成瀬一郎 教授  ichiro.naruse  2710
義家 亮 准教授  ryo.yoshiie  2712
植木保昭 助教  yasuaki.ueki  2711

地球・地域環境調和型高効率エネルギー変換技術の開発

地球環境の持続性担保や安全・安心な地域環境を創成するために必要となる物質循環型社会の具現化を目的として、化石資源およびバイオマスを含む廃棄物の環境調和型高効率エネルギー変換技術の開発とその要素研究を行っています。

  • CO2の排出削減を目指したOxy-Fuel燃焼技術の開発
  • バイオマスの高効率利用技術の開発
  • 環境調和型廃棄物エネルギー利用技術の開発
  • 微粉炭燃焼ボイラにおける灰付着制御
  • 燃焼・ガス化プロセスにおける微量成分を含む微粒子の生成機構解明と低減技術の開発
  • 膜分離を用いた廃潤滑油再生処理技術の開発

 

統計流体工学研究グループ

酒井康彦 教授  yasuhiko.sakai  4486
伊藤靖仁  准教授  yasumasa.ito  4488
岩野耕治 助教  koji.iwano  4489

乱流現象の解明と確率的数値計算法の開発

様々な乱流現象を、大型風洞や独自開発の高分解能プローブなどを用いた室内実験とスーパーコンピュータを用いた数値シミュレーションを通じて研究しています。また得られた知見を基に、翼型設計など各種流体機器の制御手法の高効率化・最適化、さらには血管デバイス設計や蓄電池に関する研究など従来の流体工学に枠組みを超えた横断型研究を行っています。

  • 噴流、壁面境界層、格子乱流の流動構造・輸送現象の解明
  • 旋回流・ヴォルテクスジェネレータによる噴流熱物質拡散混合制御
  • 速度・スカラ計測プローブや壁面せん断応力計測プローブの開発
  • シロッコファン翼間のはく離/再付着流れと騒音低減
  • 金属蓄電池内に現れる固液相変態界面現象の解明と制御
  • 脳動脈癌内流れの解明と血液制御法の開発

 

バイオメカニクス研究グループ

松本健郎 教授  takeo.matsumoto  2721
村瀬晃平 准教授  kohei.murase  2505
前田英次郎 助教  eijiro.maeda  2724

生体組織の力学的適応現象のマルチスケールでの解明と医学・工学への応用

生体組織は力学的にも最適化されており、力学環境の変化に応じて最適状態を保つ場合の多いことが知られている.この現象をタンパクレベルから細胞、組織レベルまで幅広く明らかにし、得られた成果を医学・工学へ応用することを目指しています。

  • 生体軟組織の力学特性・変形特性のマルチスケール計測
  • 生物の発生過程における力学的因子の関与の解明のための胚内部力学環境測定
  • 動脈硬化の早期、簡便診断を目指した血管機能検査装置の開発
  • ナノ・ミクロンサイズの生体-人工材料の接触解析
  • 医療画像から作成する軟組織モデリングの研究

 

固体力学研究グループ

奥村 大 准教授  dai.okumura  2671

固体の力学特性:多様な材料の有限ひずみ不安定変形挙動

工業材料として重要な金属材料のほかに、セル状の微視構造を有するセル構造体、水を主成分とするハイドロゲルといった多様な固体の力学特性を有限ひずみ下での不安定変形に着目して研究しています。力学フレームワーク構築や高度な材料モデル開発、それらを応用しての未解明問題の解析に取り組んでいます。

  • セル構造体のマルチスケール有限要素解析
  • 非ガウス鎖理論を用いたゲル材料モデリング
  • ハイドロゲルの力学特性膨潤度依存性の実験的評価
  • 膨潤誘起パターン変態の再現と機構解明軟質
  • 基板上の硬質膜に生じる凸凹パターン変態
  • 分子動力学法による原子レベル固体力学解析

 

計算力学研究グループ

松本敏郎 教授   toshiro.matsumoto  2780
高橋 徹 准教授  toru.takahashi  5333
飯盛浩司 助教   hiroshi.isakari  2781

数値シミュレーション・バーチャルエンジニアリング技術の高度化と設計工学への応用

数値シミュレーションは理論・実験と並ぶ理工学における問題解決の強力な手法であり、機械構造物の開発過程において数値シミュレーション技術を駆使したバーチャルエンジニアリング技術が急速に発達しています。本グループでは、高度なバーチャルエンジニアリング技術の開発を行うとともに、これに基づく先進的機械構造物の最適設計法の開発に取り組んでいます。
 

  • 複合材料を用いた次世代自動車構造部材のトポロジー最適設計
  • 局所共振フォノニック構造を利用した革新的制振デバイスの最適設計
  • 流路のトポロジー最適設計
  • フォトニック結晶やプラズモニクスを利用した次世代電磁デバイス・メタマテリアルの最適設計
  • アイソジオメトリックモデリングによるシミュレーション技術の開発
  • 大規模高速直接解法を用いた高速・高精度・高信頼な数値シミュレーション技術の開発

 

機械知能学講座

機械力学研究グループ

井上剛志 教授   tsuyoshi.inoue   3122
髙木賢太郎 准教授   kentaro.takagi   2754
薮井将太 助教   shota.yabui   2790

機械システムの非線形モデリングとダイナミクス解析・制御

機械力学を中心とし、非線形ダイナミクス、マルチフィジックスモデリング、制御工学、フレキシブルマルチボディダイナミクスを駆使して、機械システムを高速・高精度・高効率で動かすための基盤技術や新しいメカトロニクスシステムに関する研究を行っています。

  • マルチフィジックスモデリング(ターボ機械の流体力、スマートマテリアル)
  • 流体・振動強連成解析と測定技術(ロケット用液体燃料ターボポンプ、軌道追従制御と流体力推定)
  • 非線形ダイナミクスと応用(ロータクラックのアクティブ振動診断、ねじり振動の遠心振り子ダンパ)
  • センサレス振動制御とエナジーハーベスティング(圧電素子・電磁アクチュエータ)
  • 人工筋肉のロボティクス応用(高分子アクチュエータ)

 

自動車安全工学研究グループ

水野幸治 教授   koji.mizuno   2720
伊藤大輔 助教   daisuke.ito   6233

交通事故における人の行動、衝撃時の人体応答・傷害機序の解明と傷害防止

自動車の衝突のように衝撃が加わった場合の人体の応答や傷害機序を解明し、交通外傷の被害軽減の実現によって社会に貢献することを目指して、衝突や人体挙動の解析やシミュレーションを行うとともに、国内外を含む産学連携により自動車の衝突実験や台上実験を実施しています。

  • 自動車の衝突特性
  • 自動車衝突時の乗員保護方法の確立
  • 歩行者・自転車の事故における傷害機序の解明と傷害防止
  • 複合材料の衝撃エネルギー吸収特性
  • ドライブレコーダを用いた交通事故発生および傷害防止方法の解析
  • 高齢者の転倒による大腿部骨頭頸部骨折のヒッププロテクタによる保護

 

支援ロボティクス研究グループ

山田陽滋 教授   yoji.yamada   2716
岡本正吾 准教授  shogo.okamoto   5582
秋山靖博 助教   yasuhiro.akiyama   5330

人間を支援するためのロボティックスとハプティックスの学際的探究

動的システムの計測制御を基盤技術とし、ヒューマンファクタを考慮することにより、人間機械系の安全と協調を達成する安全知能学の学際的フレームワークの創設・体系化を目指す.臨床福祉や製造SI(system integration)等の現場支点を充分に考慮した人間支援機械系の研究開発を行動指針とし、社会連携も鋭意推進しています。

  • 装着型ロボットの安全評価試験方法の構築
  • 人間の歩行や運動の解析とこれを支援する装着型ロボットの開発
  • 機械的ハザードに対する人間の回避行動に関する研究
  • 機能安全に基づく機械システム・ロボットのリスク低減方策の研究
  • 臨床ロボティクス(理学療法支援,患者シミュレーション)
  • ハプティクス(触力覚インタフェース,運動感覚など)

 

動的システム制御研究グループ

東 俊一 教授   shunichi.azuma   2745
浅井 徹 准教授   toru.asai   3854
有泉 亮 助教   ryo.ariizumi   2746

ダイナミクスのデザインとシステムの創成

ダイナミクスをデザインするための基盤となる「数理モデリング」と「システム制御理論」の研究を実施するとともに、その成果を先端科学分野や産業界へ展開しています。また、このような研究を通して,新しい未来を拓くようなシステムの創成を目指しています。

  • 数理モデリング,データ科学
  • ロバスト制御,ハイブリッド/量子化制御,マルチエージェント制御
  • ヘビ型ロボット,スワームロボットシステム
  • ディーゼルエンジン,超小型モビリティ,油圧駆動系などのモデルベースド制御
  • 快適性や製造精度向上のための振動抑制制御
  • システム生物学や生命科学への応用
  • エネルギー管理システムへの応用

 

生体システム制御研究グループ

田地宏一 准教授   hirokazu.taji   2742

数理最適化手法に基づくシステムの設計と解析

オペレーションズ・リサーチ、とくに数理最適化手法やゲーム理論、ニューラルネットワークをベースとして、ロボットの運動制御、電力市場のメカニズムデザインなど、さまざまな工学や社会システムへの数理モデル化と応用を目指す研究を行っています。

  • 最適化手法に基づくシステムデザイン
  • 均衡問題の解法と社会システムへの応用
  • 受動歩行ロボットの高効率化
  • 反復学習制御の理論とロボット制御への応用
  • ネットワーク表現される意思決定問題の解析と応用

 

モビリティシステム研究グループ

鈴木達也 教授   tatsuya.suzuki   2700
稲垣伸吉 准教授   shinkichi.inagaki   2769
奥田裕之 助教   hiroyuki.okuda   2779

先端システム科学によるモビリティシステムのモデル化・解析・制御

ハイブリッドシステム論や自律分散システム論等のシステム科学における最新の成果に基づいて、次世代モビリティのあるべき姿を探求します。特に人間との共生、複雑な環境への適応、という視点を意識し、理論構築と実装技術の両面において新たなブレークスルーを目指します。

  • 数理モデルに基づく運転行動解析とその自動運転への応用
  • 運転行動支援のための制御理論・HMI技術の構築
  • 複数車両の協調制御に対するシステム論的アプローチ
  • 車輪型自律移動体の知能化制御
  • 多脚移動ロボットの分散制御と運動計画
  • 車載蓄電池を活用したエネルギーマネジメントシステムの構築