2014基礎工学部要覧_和文
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16非線形力学領域Division of Nonlinear Mechanics熱流体力学講座 熱工学グループ■教 授:河原源太 ■准教授:後藤 晋 ■助 教:石田秀士、清水雅樹 熱工学グループは熱および流体に関連する諸現象の解明とその応用に関する基礎研究を行っています。主な研究テーマは、十分発達した乱流の構造、動力学、統計性質の解明と制御、亜臨界乱流遷移現象の予測と制御、乱流における熱・運動量輸送の機構解明と伝熱促進・流動抵抗低減への応用、不安定周期運動に基づく乱流の解析と制御、自然対流場内に発生するカオス現象の解明等です。流体力学グループ■教 授:杉本信正 ■准教授:吉永隆夫 ■助 教:渡邉陽介、清水 大 流体や流体・構造系で発生する非線形波動や振動の研究を行っています。具体的には、(1)非線形音響問題に関連して、音響ソリトンの発生、ショックの抑制、熱音響現象の解明と熱機関への利用、(2)自由表面や界面を有する流体に生じる波動に関連して、表面張力の作用による液膜やリキッドブリッジの崩壊メカニズムの解明、表面張力の温度や濃度依存性によるマランゴニ効果、(3)流体と構造系との相互作用に関連して、空間的な周期性をもつ構造における波動・振動の局在化と脱局在化などを、漸近法やレベルセット法や離散過法などの数値計算法を用いた応用数学的手法を駆使して研究を行っています。材料構造工学講座材料・構造強度学グループ■教 授:小林秀敏 ■准教授:堀川敬太郎 ■助 教:谷垣健一 機械構造用材料や構造物の力学的挙動を、衝撃荷重や水素の影響に焦点をあてて研究しています。主な研究テーマは、衝撃荷重下の機械材料や高分子/金属発泡体等の軽量構造体の力学的挙動、植物の構造・材料に関するバイオミメティックス、高圧ガス容器用アルミニウム合金の水素脆性に関する研究、水素マイクロプリント法による金属材料中の水素拡散の解明、水素透過膜の開発、岩石の衝撃変形における電磁的現象、粒状物資や地質媒体への飛翔物の高速貫入時に生じる現象に関する研究などです。固体力学グループ■教 授:平尾雅彦 ■准教授:荻 博次 ■助 教:中村暢伴 音・超音波の共振を利用して、(1)機能性材料の開発と評価、(2)新しい弾性波デバイスの開発、(3)材料劣化の非破壊評価、(4)液体中の高圧力音響の基礎研究とこれを利用した高効率の有害物質除去装置の実用化を行なっています。特に、電磁超音波共鳴を開発し、繊維強化複合材料や、電気材料、薄膜、超電導体、金属ガラスなど先進材料の弾性定数計測が可能となりました。この超音波計測とマイクロメカニクス理論に基づく力学モデルを結び付け、機械的性質という側面から固体物性に新しい知見をもたらす研究を進めています。 非線形力学領域は、機械などの人工物や自然界で生じる色々な力学的な現象や問題から、従来の「線形力学」の枠組みを越えた新しい「非線形力学」を構築するとともに、得られた知見をもとにこれまで存在しない機械や機能を生み出すことを研究・教育の理念に掲げています。非線形力学は線形力学の枠組みを越えて現実をより忠実に捉えようとするものに他なりません。研究の具体例としては、乱流などに見られるカオスや非線形波動におけるソリトン、ミクロからナノに及ぶメゾスケールの力学、固体変形の局在化、き裂、破断などの現実に直結した問題が挙げられます。領域は熱流体力学講座と材料構造工学講座からなり、エネルギーや環境問題、新しい機能をもつ材料の開発や大事故を防ぐ安全・保全問題にも取り組んでいます。

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