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デジタルものづくり

研究室紹介(デジタルものづくり)

高橋 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~takalab/

研究分野:機械材料学

金属間化合物  高温強度と高温変形  形状記憶合金

高橋研究室 写真
(左)X線マイクロアナライザー分析装置 (中)γ相とα2の二相からなるチタン-アルミニウム合金におけるX線回析図形 (右)アーク溶解炉による試作合金の溶解

ものの強さと変形の仕組みを探る

機械システムには金属 ・ セラミックス ・ ポリマー ・ コンポジットと分類される様々な材料が構造向けならびに機能向けに用いられています。
機械材料はなにも金属系に限るわけではありませんが、当研究室では金属系材料の強さと変形(特に高温での)、そして、それらが物質のミクロな構造とどのような関係にあるのかということに関心を持って研究を行っています。
特に注目しているのは、 航空宇宙向けや高性能エンジン向けの軽量耐熱構造材料への応用が期待されるチタン−アルミニウム系金属間化合物に基づく新素材、 ニッケル−チタン系形状記憶合金の熱的および力学的性質です。
他に、対応粒界と呼ばれる特別な原子配列を持つ粒界を人工的に作ってその振舞いを調べる基礎研究も行っています。

高橋徹教授 教授
高橋 徹

宮下竜介技術専門職員 技術専門職員
宮下 竜介

桑原 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~kuwabara/

研究分野:弾塑性解析

ものづくり  地球環境  変形の解析

桑原研究室 写真
(左)十字形試験片の直交2方向に引張荷重を作用させて、金属板の塑性変形特性を解明するためのサーボ制御2軸応力試験機 (右)サーボ制御試験機を用いて、金属円管に軸力と内圧を負荷して破壊させることで、金属の破壊の法則を解明する基礎研究

塑性を究める 地球に優しいものづくり

金属が永久変形する性質を「塑性」といいます。
金属の塑性を利用して人類はものをつくり、高度な文明を築きあげてきました。
当研究室のミッションは「塑性を究める」です。
環境に優しく、省資源で省エネルギーなものづくり技術を通して、地球環境保全と人類福祉向上に貢献したいと願っています。
主な研究内容は :
(1)高度な材料試験機を開発して、さまざまな条件下での金属材料の塑性変形挙動を精密に測定する。(2)測定した塑性変形挙動を数学モデルを使って精密に定式化する。(3)定式化された数学モデルを用いて、塑性変形挙動を高精度に予測し、 高度なものづくり技術を実現する。(4)輸送機器の軽量化を促進すべく、高強度鋼、アルミ、チタン、マグネシウムを用いたものづくり技術の高度化を目指す。(5)塑性加工機械の知能化を目指す ・・・などです。

桑原利彦教授 教授
桑原 利彦

秀野雅之技術専門職員 技術専門職員
秀野 雅之

小笠原 研究室

http://web.tuat.ac.jp/~ogasat/

研究分野:機械材料学

先進複合材料  航空機  宇宙輸送システム
小笠原研究室 写真1
航空エンジン用セラミック繊維強化複合材料の
超高温材料強度試験(@JAXA)
小笠原研究室 写真2
超耐熱材料(アブレータ)の
大気圏再突入模擬環境試験(表面温度 >2000℃、@JAXA)

先進材料の創出により機械システムの革新を実現する

航空宇宙システム、ロボット、自動車、エネルギーシステム等に関わる材料・構造に関連した研究に取り組んでいます。なかでも、炭素繊維強化複合材料(CFRP)、カーボンナノチューブ複合材料、セラミック基/金属間化合物基複合材料などの先進複合材料を主たる研究対象としています。多くの研究テーマにおいてJAXAとの共同研究を進めています。
材料開発に加えて、マイクロナノ評価試験、極低温〜超高温における材料強度試験、高速大気突入を模擬したアーク加熱風洞試験、模擬雷撃試験など、様々な環境での評価・解析研究も行っています。また、材料のみならず構造要素も研究対象としています。
これまでにない新しい材料・構造を世界に先駆けて創り出すことで、機械システムの革新を目指しています。

小笠原俊夫教授 教授
小笠原 俊夫