HJC黄金城官网 创意科学与工程研究生院 机械与航空航天工程系

[专业] 振动工程、声学工程 [导师] 讲师朝仓拓海 [关键词] 振动/声学模拟、振动/声场控制、灵敏度工程
[示例主题] ❶ 使用时域有限差分法的振动和声场预测模拟技术 ❷ 多模态环境刺激对人类感受影响的基础研究 ❸ 应用立体声声场再现和骨传导发声装置等技术的新型信息提供系统的研究

我们针对从城市到微观结构等各种尺度上发生的振动和声学现象进行预测模拟和控制技术的研究和开发。由于振动和声音密切相关，我们将开发结构振动/声学耦合模拟技术，研究如何有效抑制振动和声音的产生。我们还进行了纳入人体工程学因素的研究，例如人类如何感知和感受振动和声音。

[专业]热流体力学、传热工程 [导师]上野一郎教授 [关键词]界面热流体力学、空间环境利用热流体力学
[主题示例] ❶ 与“润湿”相关的热流体动力学 ❷ 表面张力差驱动（马兰戈尼）对流（包括国际空间站上的实验运行） ❸ 气泡和蒸汽泡的非线性振荡现象，高效沸腾冷却传热机制

在我们周围存在的热流体现象中，我们正在研究涉及固体与液体、液体与气体等之间存在的“相界面”的现象。通过对表面张力、润湿性和气泡的动态行为的研究，正在考虑应用于微重力和微纳泵中的换热设备。我作为联合研究员参与国际空间站日本实验舱“希望”的流体物理实验项目（日美和日欧项目同时进行），并与实验室的学生一起参与JAXA（筑波）的远程操作。

[专业]材料力学 [导师]冈田丰教授 [关键词]计算固体力学、计算断裂力学、CAE
[主题示例]❶三维裂纹扩展分析的裂纹扩展模拟系统研究❷固体力学分析新方法研究❸CAE新方法研究❹CAE与计算力学的工业应用

今天，飞机、汽车、船舶、发电厂等结构和设备的设计离不开CAE（计算机辅助工程）和计算力学。其基础技术是以有限元法为代表的计算固体力学。本实验室主要从事计算固体力学新方法的研究、保证结构安全所需的计算断裂力学方法的研究与应用、CAE和计算力学的工业应用研究。

[专业]材料工程（复合材料、航空航天材料）[导师]Shinji Ogihara教授[关键词]复合材料/结构力学
[主题示例] ❶ 航空航天用先进复合材料的力学性能和损伤容限评估 ❷ 应用于飞机结构的混合复合材料的特性评估 ❸ 提出一种预测先进复合材料微观内部结构与力学性能关系的方法

“材料”是“制造”的基础。只有了解并改进这一特性，才有可能创造出性能更好的下一代机器。我们的实验室研究复合材料的机械性能（强度、损伤行为和长期耐久性），主要是轻量且坚固的碳纤维增强塑料（CFRP），旨在提高汽车和飞机的性能和可靠性，并通过提高燃油效率为应对全球变暖做出贡献。

[专业] 流体功能研究 [导师] 川口康雄教授 [关键词] 流体力学、多相流工程、激光测量
[示例主题] ❶ 通过减少流体摩擦力提高船舶推进效率 ❷ 优化区域和单个建筑物的热能 ❸ 跟踪有害物质向环境中的扩散

基于水、空气等流体的功能（流动、传输、输送），进行基础理论与实际设备交互连接的研究。流出现在自然界的各种场合，如发电厂、发动机、空调、汽车和飞机周围，与我们的生活息息相关。通过多种方式控制流量，可以解决降低输送大量液体的泵的功率、回收未使用的热能以及识别有害物质来源等技术问题。

[专业] 材料力学 [导师] 高桥秋吉教授 [关键词] 计算力学、材料科学、材料强度
[示例主题] ❶ 材料强化机制的位错动力学建模 ❷ 通过多尺度材料建模阐明脆化机制 ❸ 使用聚合网格方法进行疲劳裂纹扩展模拟

材料的宏观变形特性由材料内微观缺陷的移动控制。在我们的实验室中，我们构建了微观缺陷运动的数学模型，并实现了从微观到宏观范围内材料变形特性的高精度多尺度材料强度模拟。通过详细了解材料从微观到宏观尺度的整个变形特征，我们的目标是实现基于微观缺陷运动控制的高精度材料设计。

[专业]生物力学工程、机器人工程[导师]竹村丰教授[关键词]生物力学、图像处理
[主题示例] ❶ 预防跌倒及跌倒相关伤害的研究 ❷ 6自由度短腿辅助/康复装置的研究 ❸ 医疗诊断支持系统/手术支持装置的研发

人类无意识地执行极其复杂的动作，但其背后的机制仍然很大程度上未知。为了让机器人更好地行走，并防止老年人跌倒造成的伤害，我们需要更深入地了解人体机制。在该实验室，我们正在进行以生物力学工程为重点的人体运动测量、建模和控制研究，以及医学诊断支持系统和手术支持设备的研发。

[专业] 热流体工程、计算流体动力学 [导师] Takahiro Tsukahara 副教授 [关键词] 湍流、传热、模拟
[示例主题] ❶ 下一代飞机机翼表面湍流转变的阐明和控制 ❷ 使用世界上最大的直接数值模拟对各种流动进行基础研究 ❸ 冠状动脉血流分析作为支架治疗的指南

湍流是飞机、植物、空调、大气、海洋等中常见（但非常复杂）的流体现象。为了阐明、预测和控制这些现象，我们正在利用模拟和其他充分利用大型计算机（超级计算机）的方法进行研究活动。我们了解水、空气和血液等流动的本质，并开展有助于节能、环境保护和医疗的研究。

[专业] 机械元件、机械设计 [导师] Shoji Noguchi 教授 [关键词] 滚动轴承工程、摩擦学
[主题示例] ❶ 提高滚动轴承性能的研究 ❷ 摩擦学和人体敏感性的基础研究 ❸ 减少摩擦和磨损的研究

摩擦学是与摩擦、磨损和润滑相关的研究的总称。在我们的实验室，我们针对被称为“机器之米”的滚动轴承进行摩擦学研究。摩擦学是一项对您的日常生活至关重要的基础技术。如果没有摩擦力会怎样？如果我们能够控制摩擦力会怎样？让我们一起思考这些事情，揭开摩擦学的神秘面纱。

[专业]机械力学[导师]Hitoshi Hayase教授[关键词]微细加工
[主题示例]❶使用硅电极的超小型燃料电池❷微电子电路电镀技术的进步❸癌细胞选择和分析技术

IC（集成电路）装有数十纳米尺寸的元件。我们开发并应用在半导体制造中发展起来的硅微加工技术来制造控制化学反应和生物体的微型机械，并进行旨在创造超越电子电路的新功能的研究。

[专业] 材料力学、机械材料 [导师] 松崎凉介副教授 [关键词] 复合材料、智能结构材料、成型
[主题示例]❶复合材料VaRTM成型工艺优化❷结构材料传感，智能结构❸连续碳纤维复合材料3D打印机

轻而坚固的复合材料通常用于飞机和航天设备。与金属材料不同，复合材料可以轻松设计以适应每种结构。在我们的实验室，我们正在将电学应用技术和光刻技术与复合材料成型相结合，开发具有前所未有的新功能和价值的复合材料。

[专业]机电一体化 [导师]Hiroshi Mizoguchi 教授 [关键词]智能力学、机械信息学、机器人
[主题示例] ❶ 在耳边低语的技术（使用扬声器阵列的人工幻觉“Otodama-kun”） ❷ 聆听你的嘴巴的技术（使用麦克风阵列的虚拟长焦麦克风“Kikimimi-kun”） ❸ 跟随你而不会失去视线的机器人技术（伴侣机器人）

我们正在进行“智能机械”和“机器人”方面的研究。该实验室的主要目标是创造一台可以与人类互动的机器。具体来说，我们正在研究仅在耳边窃窃私语的声波干扰技术（人工幻觉“Otodama-kun”）、只用嘴听和听的技术（虚拟远摄麦克风“Kikimimi-kun”）、与人相处时不会妨碍的共存机器人技术（不会失去视线的跟随“伴侣机器人”）以及利用人体测量技术进入虚拟世界的技术（“Ningen Sugoroku”）和“虚拟博物馆”）。

[专业] 流体力学 [导师] Masahiro Muraoka 讲师 [关键词] 流体力学、多相流
[主题示例] ❶ 二维细长流中液滴破碎与聚结运动的研究 ❷ 圆管流中液滴聚结运动的研究 ❸ 粘性流体中扁球形和长球形颗粒运动的研究

在各种工业过程中，液滴可能由不混溶的液体组成。在这种情况下，我们正在研究液滴之间的流体动力学相互作用、聚结运动和分裂运动。我们还在研究粘性流体中多个颗粒的运动，这是阐明含有颗粒的流体系统行为的基础。在控制多个粒子运动的各种因素中，我们特别研究粒子之间的流体动力学相互作用。

[专业]航空航天工程[导师]Koichi Yonemoto教授[关键词]太空飞机研究
[主题示例] ❶ 系统优化技术研究 ❷ 基于实时最优制导技术和动态反演理论的姿态控制技术研究 ❸ 低温推进剂储箱材料研发

我们正在创造一种有翼可重复使用的太空运输系统，而不是传统的一次性火箭，该系统可显着降低运输成本，并且高度可靠和安全。换句话说，这是一种允许任何人像乘坐飞机一样轻松穿越太空的太空飞机。为了实现这一技术，我们正在与国内外大学、科研院所和企业合作，开展系统优化技术、先进制导与控制技术、复合材料低温推进剂储箱等基础研究，研制小型实验飞机并进行基础技术的飞行演示试验。

[专业]航空航天工程[导师]Hiroshi Ogasawara教授[关键词]空气动力学
[示例主题] ❶高超声速飞行器气动加热分析❷超声速边界层失稳及飞行器外形研究❸升力体构型着陆特性研究

在不远的将来，普通人将能够每天往返于太空和地球表面之间，出国旅行的时间将大大缩短。实现这一目标的关键是高超音速航空航天器。在这个实验室中，我们将开展高速空气动力学和相应的航天系统的研究，例如高超声速飞行过程中的气动加热、强冲击波之间的干扰等高速流动所特有的问题以及高超声速航天器特有的机身结构等。