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機械工学専攻 教員の主な研究テーマ

機械工学専攻

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人間工学、福祉システム

 研究室では、人間工学を研究し、もの作りを行っている。「感性工学による音楽情報伝達の研究」では、藝術音楽をコンサートホールにおいて録音し、評価・解析を行い、クラシック音楽のCDとして製品化を行っている。また、「高齢者の歩行バランスによる健康靴作りシステム」では、高齢者に優しいデザインシステムの研究開発、「長期療養のための在宅看護支援システム」では、年々増加する在宅看護を支援するシステムの研究開発を行い、連携する大学または企業と協同で製品化を行っている。

ichiro.kumagai/a/meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

流れの物理を理解して、社会に役立てる「ものづくり」

 普段、意識はしないが、我々は流体の中で生きている。流れ現象は、初期条件や境界条件の僅かな違いで様々な振る舞いを魅せてくれる。本研究室では、そうした身の回りの流体現象を支配する物理を理解し、そこから生まれる発想を用いた「ものづくり」に取り組んでいる。最近は、微小気泡による摩擦抵抗低減技術を用いた省エネ船舶の開発・研究、固液混合物質のレオロジー、混相流の物理、熱対流現象、感温液晶や蛍光染料を用いた温度場・流速場・組成場の可視化法などのテーマについて、国内外の大学・研究機関と連携して研究を行っている。

sande.gao/a/meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

コンピュータを駆使したものづくり技術の研究と開発

 ものづくりにおいては、高品質、低コスト、短納期が求められている。本研究室では、カーボディーをはじめ、自由曲面形状を有する工業製品の更なる設計と開発期間の短縮、製造効率と精度の向上、性能と強度の確保のため、コンピュータ支援設計(CAD)とコンピュータ支援製造(CAM)の技術研究およびソフトウェア開発を行っている。また、独自のコンピュータ数値制御(CNC)工作機械、3Dプリンター、3次元形状測定機などの装置を開発している。

tsaito/a/me.meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

クリーンで高効率な燃焼技術の研究

 本研究室では環境にローインパクトで高効率なエンジンの開発に向けて燃焼技術の面からアプローチする。特にレーザー光を焦点に集光しブレイクダウンを起こし生成されたプラズマにより着火させるレーザーブレイクダウン着火法をエンジン実機に適用し、その性能を明らかにする研究を進めている。また、炭素循環型社会を目指した木質ペレットを燃料としたコージェネレーションシステム構築に向けて、スターリングエンジン用ガス化燃焼器の設計・開発とその性能向上を目指した研究を行っている。

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環境に優しいエンジンや冷凍機の研究

 バイオマス燃焼熱、太陽熱、廃熱など各種熱源の利用が可能なスターリングエンジンの研究、特に本エンジンを用いた木質バイオマス(木質ペレット)の燃焼熱による発電・給湯システム(コージェネレーションシステム)の研究を行っている。また、200℃程度の廃熱の利用も可能な新たなエンジンとして1ピストンスターリングエンジン、パルス管エンジン、熱音響エンジンの開発研究、さらには新たな冷凍機として大気圧空気を冷媒に用いたパルス管冷凍機の性能向上策を検討している。

takefumi.miyamoto/a/meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

鉄道車両の安全な走行を支える技術の研究

 多くの人や荷物を運ぶ鉄道車両の安全な走行を支える技術について研究している。車輪はレール上を僅かにすべりながら転がり、車輪とレールの間に作用する力、摩擦、粘着は車両の運動、軌道の状況、周辺環境により変化する。これらを踏まえて、車輪がレール上を転がるメカニズムの研究、脱線現象の研究、車両の新たな構造の研究など、主に機械力学分野における実験・解析による研究開発に取り組んでいる。

yoshiaki/a/me.meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

レスキューロボットと自律移動ロボットに関する研究

 震災で瓦礫に埋もれた被災者を発見するレスキューロボットの研究に取り組んでいる。ロボカップジャパン・レスキュー実機リーグに毎年参加し、開発した「遠隔操縦型」と「自律型」の2種類のロボットの探索性能を評価している。改良を進め実用に耐えうるロボットの実現を目指している。さらに、サーモカメラ、CO2センサなどを先端に搭載して瓦礫に埋もれた人を迅速に探索するマニピュレータの研究開発にも取り組んでいる。

etsuo.morishita/a/meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

空気力学や新しい牽引飛行体の研究

 航空宇宙分野の流体力学を特に空気力学と呼ぶ。シュワルツ・クリストッフェル変換が二次元翼に適用できることを発見し、研究を行っている。この手法は、翼を多角形で近似した場合に、座標位置に数値計算を伴うものの、流れの理論解が得られるため、優れた普遍性を有している。従来の計算手法では困難な場合があった、薄翼のような場合も容易に解が得られる。また、地面効果を利用した、牽引飛行体を提唱し、研究開発を行っている。

masashi.koyama/a/meisei-u.ac.jp※/a/は、@(アットマーク)に読み替えてください。

航空宇宙構造体への先進複合材料適用に向けた研究

 本研究室では航空・宇宙分野の更なる発展を支える先端材料である繊維強化複合材料の、材料設計、成形、評価、構造体への適用技術を中心に材料設計から構造体設計を自らの手で研究し、開発することを研究テーマとしています。JAXAや他大学、航空関係の企業との共同研究により広い視野を育て、航空宇宙分野で必要とされる新しい材料の開発、評価を行っています。

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