東京理科大学 工学部 機械工学科

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・研究成果と研究活動のご紹介です.

研究成果なら びに研究活動についてのご紹介

 本研究室の研究成果ならびに研究活動についてご紹介いたします.

寄稿「固体力学」
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荒井研究室創設以来,毎年4月に教員,学生同士が文章を寄せ合い,文集としてまとめています.そこで,固体力学のなかから私(荒井)の原稿を以下にご紹介 します.時間がありましたら,お立ち寄りください.

2013年度 「エンジニアとエドジニア」→ こち ら
2014年度 「愉快な一期一会」→ こ ち ら
2015年度 「スマートフォンの功罪」→ こち ら
2016年度 「研究事情の今と昔」→ こ ち ら
2017年度 「現代の科学技術を予測すること,そして未来に求められること」→ こち ら
2018年度 「壮大な研究テーマ」→ こ ち ら
2019年度 「教養について」→ こち ら
2020年度 「パンデミックとルネッサンス」→ こち ら
2021年度 「SDGsの功罪」→ こ ち ら
2022年度 「なぜだろうの積み重ね」→ こち ら
2023年度 「囚人番号 167932D その音はカナダ ドナコーナ刑務所にいた」→ こち ら

博士論文
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2016年度
1.水津竜夫,”耐高温酸化特性に優れたAPS-MCrAlY合金皮膜の形成に関する研究”.

修士論文
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2022年度
1. 井野琢也,”電子デバイスへの火山灰付着によるECM現象の数値解析に関する研究”.
2. 武澤和真,”Cuckoo最適化アルゴリズムによる構造物のき裂同定に関する研究”.
3. 奥野和馬,”曲げねじり負荷を受ける配管溶接部のクリープ披露損傷評価に関する研究”.
4.大丸純矢,”高温押込みクリープ試験によるMCrAlYコーティングのクリープ変形特性に関する研究”.
5. 李 美里,”セラミック遮熱コーティングの熱疲労損傷と非弾性変形に関する数値シミュレーション”

2021年度

1. 中西 慶,”構造解析のための伝達マトリックス理論とその応用に関する研究”.
2. 村松寿和,”レーザーメタル積層法による補修プロセスに関する数値シミュレーション”.
3. チョウクワン,”多孔質セラミック遮熱コーティングの損傷・非弾性変形に関する数値シミュレーション”.
4.石原直樹,”インターロッキングに基づいた構造材料の高延性化に関する理論的研究”.
5. 武井一弘,”ペダリング高効率化のための自転車用ギアに関する研究”

2020年度
1. 梶田大暉,”粒界クリープ損傷を考慮した非弾性構成式に基づく多軸応力下でのクリープ損傷解析に関する研究”.
2. 鈴木健斗,”表面圧子押込み試験に基づくTBCの特性評価に関する研究”.
3. 米道英音,”平面充填構造体における破壊プロセスに関する解析的研究”.

2019年度
1. 中嶌龍太,”高温酸化物形成に基づくTBC内部応力の数値シミュレーション”.
2. 林 勇祐,”急速熱サイクル条件下におけるTBCの損傷過程に関する研究”.
3. 福島雄大,”溶融した火山灰と遮熱コーティングシステムとの相互作用に関する研究”.
4. 土居知道,”余寿命診断のための高温押込みクリープ試験技術の高精度化に関する研究”.
5. 山崎伊織,”非フーリエ熱伝導方程式に基づく熱弾性波の数値シミュレーション”
6. 稲田健司,”レーザーメタル積層法による補修材の高温強度特性に関する研究”

2018年度
1.香取宏明,”ガスタービン動翼の損傷・非弾性変形挙動に関する数値シミュレーション”.
2.黒田翔一,”配管システムのための伝達関数マトリックス法の高精度化に関する研究”.
3.真島陽佑,”高速運動する刃状転位から放出される電磁輻射に関する解析的研究”.
4.森永朋輝,”レーザ補修材の信頼性評価に関する研究”.

2017年度
1.坂井菜摘,”電子基板上に堆積した火山灰によるイオンマイグレーションの発生・進展挙動に関する研究”.
2.嶋 崇志,”グリットブラスト処理による耐酸化性に優れたセラミック遮熱コーティングの開発”.
3.矢島広基,”高温押込みクリープ試験に基づく新しい余寿命診断手法の開発”.
4.吉田一樹,”特異積分方程式に基づく疲労き裂進展経路の予測法に関する研究”.
5.濱田泰輔,”高速飛翔物体の衝突を受けた金属材料の損傷評価に関する解析的研究”.

2016年度

1.安田優佑,”低温下での氷の機械的特性と付着強度に関する研究”.
2.落合洸矢,”社会と自動車を結びつけるためのトータル熱マネージメントシステムに関する研究”.
3.小野智裕,”エンジン吸気行程を模擬した熱サイクル試験機の開発”.
4.石垣誓吾,”ガスタービン主要高温機器への火山灰堆積に関する研究”.

2015年度
1.石川誉大,”押込みクリープ試験による耐熱鋼のクリープ構成式の推定法に関する研究”.
2.金光健一,”初期不整を有する円板状き裂の応力拡大係数に関する解析的研究”.
3.栗原直樹,”押込み試験による界面破壊靱性評価法に関する解析的研究”.
4.坂本拳吾,”溶射補修技術の構築と室温での強度特性に関する研究”.
5.清水雄斗,”セラミック遮熱コーティングの非弾性構成式に基づく損傷解析に関する研究”.

卒業論文
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2023年度
1. 小野悠也,”曲げモーメントとねじりモーメントを同時に受ける中空円柱体のクリープ変形理論に関する研究”
2. 小柳健人,”一般逆行列に基づいたジャイロセンサによる構造物の負荷同定法に関する研究”
3. 齋藤ゆきほ,”光造形3Dプリンターにより造形された鎌継締結によるインターロッキング構造体の力学的特性評価”
4. 藤田聖司,”レーザー積層法によるガスタービン動翼補修プロセスの熱構造連成有限要素解析”
5. 南雲 陽,”FDM型3Dプリンターによる積層造形プロセスの数値シミュレーション技術の開発”
6. 益井海斗,”Dual-phase-lag熱伝導モデルを連成した動熱弾性方程式の数値解法に関する研究”
7. 本木
"損傷連成非弾性構成方程式による改良9Cr鋼の非弾性有限要素解析と切欠き材の寿命評価に関する研究"

2022年度
1. 濱田皓 由,” ジャイロセンサによるプラント配管システムの曲げねじり負荷の同定に関する研究”.
2. 野町亮介,”き裂を有するはりに対するエコーチップ硬さの動的有限要素シミュレーション”.
3. 藤田隼人,”貝殻組織を模倣したバイオミメティクス材の3Dプリンター造形技術”.
4.阿島 海,”インターロッキング構造を導入した脆性材料の高延性化に関する研究”.
5. 廣辻真也,”Yb2Ti5系遮熱コーティングの熱的・機械的特性評価に関する研究”
6.黒岩俊介,”損傷連成非弾性構成式によるP91鋼の非弾性変形と寿命評価に関する研究”
7.佐藤大樹,”レーザーメタル積層法により補修された循環ポンプインペラ材の信頼性評価”
8.瀬尾啓太,”光音響画像解析のための多次元空間における熱波の解析に関する研究”
9.田村龍誠,”半無限板に対する紐状熱交換システムの伝達マトリックス解析”

2021年度
1. 柏木大輔,”改良9Cr鋼溶接材のクリープ疲労寿命特性とその評価法に関する研究”.
2. 石井伶門,”デジタルイメージ相関法を援用した高クロム鋼溶接部の応力・ひずみ解析”.
3. 加納裕士,”フィジカルツインを模擬したき裂を有する不静定構造物に対するヘルスモニタリングシステムの開発”.
4. 高原淳三朗,”伝達マトリックス法による補修部を有した不静定構造物の数値解析”.
5 .桑原洋介,”非フーリエ熱伝導方程式と組み合わされた動的熱弾性平面問題の数値解析”.
6. 吉田拓真,”蜘蛛の巣に基づく三次元構造物の最適形態に関する研究”.
7. 大野健士,”貝殻の微視的構造に基づくバイオミメティクス解析”

2020年度
1. 柴田 優,”球体衝突試験に基づく材料の温度依存性評価に関する研究”.
2. 早田星也,”任意形状を有する内部き裂の応力拡大係数評価のためのO積分に関する研究”.
3. 井野琢也,”エレクトロケミカルマイグレーションによるデンドライト形成とその数値シミュレーション”.
4. 大丸純矢,”高温押込みクリープ試験によるコーティング材のクリープ構成式推定に関する研究”.
5 .奥野和馬,”RTa3O9系遮熱コーティングの熱遮蔽性能評価に関する研究”.
6. 佐藤広崇,”曲げねじり負荷による高温疲労試験機の開発”.
7. 武澤和真,”き裂を有する二次元不静定構造物の伝達マトリックス法による構造解析”
8. 弥生一志,”時間領域差分法による非フーリエ熱伝導方程式と連成された動熱弾性問題の解析”.

2019年度
1. 中西 慶,”空間中を湾曲する不静定構造物の伝達マトリックス法に関する研究”.
2. 鈴木 聡,”多孔質セラミック遮熱コーティングのき裂進展解析に関する解析的研究”.
3. 石原直樹,”界面が鎌継モデルで結合された脆性材料の有限要素解析”.
4. 影山実優,”貝殻の高靭性化発現メカニズム解明に関する研究”.
5 .藤岡 信,”機械的特性に基づいたセラミック遮熱コーティングの最適溶射条件に関する研究”.
6. 原田智英,”セラミック遮熱コーティングの熱的特性に及ぼす施工パラメータの影響に関する研究”.
7. 村松寿和,”球体高速衝突に基づく材料のひずみ速度依存性評価に関する研究”
8. 小池裕貴,”プリント配線基板上に堆積した火山灰によるエレクトロケミカルマイグレーション進
       展挙動のその場観察に関する研究”.
9. 武井一弘,”ぺダリング高効率化のためのギア形状最適化に関する研究”.

2018年度

1.梶田大暉,”粒界クリープ損傷を考慮した非弾性構成式によるクリープき裂進展解析に関する研究”.
2.鈴木健斗,”炭酸ガスレーザ照射による急速熱サイクル試験機の開発”.
3.高橋真道,”FODを受けた金属材料の疲労強度特性に関する研究”.
4.米道英音,”Brickモデルによるセラミック遮熱コーティングの変形・破壊に関する数値シミュレーション”.
5.奥山夏生,”火山灰が堆積したプリント配線基板のエレクトロケミカルマイグレーションに関する研究”.
6.高  飛,”高速飛翔物体の衝突を受けたTBCシステムの損傷評価に関する研究”.
7.谷口宗大,”極低温基板上に自由落下した液滴に関する研究”.

2017年度
1.長谷川太一,”レーザーメタル積層法による補修技術の信頼性評価に関する研究”.
2.阪本幸礼,”ひずみ負荷下での刃状転位の第一原理解析”.
3.稲田健司,”疲労き裂進展抑制のためのパルスレーザー照射法の開発”.
4.土居知道,”計装化された高温押込み試験機の開発”.
5.中嶌龍太,”MCrAlY合金皮膜の高温酸化に関する基礎的研究”.
6.福島雄大,”活火山から採取した火山灰の溶融特性と浸透特性に関する研究”.
7.林 勇佑,”多孔質多層構造体の熱伝導率に関する研究”.
8.村井太一,”曲げとねじりを同時に受ける配管のクリープ試験法の開発”.
9.山崎伊織,”低温下で自由落下する液滴の付着形態に関する基礎的研究”

2016年度
1.香取宏明,”セラミック遮熱コーティングにおける損傷・非弾性変形挙動の数値解析に関する研究”.
2.黒田翔一,”配管システムのための伝達関数マトリックス法に関する研究”.
3.中西智香,”冷却損失低減のための燃焼/熱伝導/熱応力の連成数値解析に関する研究”.
4.真島陽佑,”結晶欠陥における電子密度分布の第一原理解析に関する研究”.
5.森永朋輝,”薄肉構造体のためのレーザー補修技術に関する研究”.
6.昔農怜磨,”自由落下した水滴の低温付着特性に関する研究”.

2015年度
1.雑賀亮介,”低温下における氷の機械的特性に関する研究”.
2.嶋 崇志,”MCrAlY溶射皮膜の界面破壊靱性値に及ぼす界面形状の影響”.
3.瀧澤翔太,”補修された構造体の構造解析手法に関する研究”.
4.戸端佑太,”プラズマ流により高速衝突したMicro-particleの偏平・付着挙動に関する研究”.
5.吉田一樹,”円孔によって乱された応力場を進展するき裂の破壊力学的研究”.
6.山浦大智,”レーザーモニタリングに基づく火山灰堆積したセラミック遮熱コーティングの熱応力評価に関する研究”.
7.濱田泰輔,”高速飛翔物体の衝突を受けたセラミック遮熱コーティングの損傷評価に関する研究”.
8.矢島広基,”蒸気漏洩したボイラ再熱蒸発管の損傷評価に関する研究”.

2014年度
1.落合洸矢,”多孔質構造を有するセラミックコーティングの遮熱性能に関する研究”.
2.小野智裕,”セラミック遮熱コーティングの界面疲労き裂進展挙動に関する研究”.
3.田中翔, ”引張負荷を受ける3D-溶射補修材の強度特性に関する研究”.
4.原大悟, ”火山灰堆積したセラミック遮熱コーティングの剥離損傷に関する研究”.
5.石垣誓吾,”火山灰堆積シミュレータの開発”.
6.小崎湧太,”高温下でセラミックコーティングが発現する起電力に関する研究”.
7.貫井洸輔,”押込み球圧子による接触面積同定のための電気ポテンシャル技術に関する研究”.
8.橋本実典,”超小型材料試験機の開発”.
9.安田優佑,”圧入法による薄膜界面破壊靱性評価に関する研究”.
*本年度より,複数にわたる共同研究先ならびにそれにより得られる知財を考慮して2ページ
概要の公開はいたしません.御理解の程,よろしくお願いいたします.

2013年度
1. 石川誉大(4510005), "高温押込み試験によるクリープ構成式の推定に関する研究".
2. 栗原直樹(4510028), "押込み試験による界面破壊靱性評価法に関する研究".
3. 坂本拳吾(4510037), "引張負荷を受ける2D-溶射補修材の強度特性に関する研究".
4. 清水雄斗(4510046), "高温引張負荷下でのセラミック遮熱コーティングの損傷評価に関する研究".
5. 林 卓磨(4510068), "熱サイクルと空気冷却を同時に受ける多孔質セラミックスコーティングのはく離寿命に関する関する研究".

教 科 書
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1. 理工系の基礎,機械工学,山本,荒井,高橋,林,竹村,上野, 元祐,塚原 著,丸善出版(2015)
book
 P23〜50の多軸応力から破壊力学までを執筆しています.
2.Thermal Spraying: Classification Method of Adhesive Strength by Indentation
   (ISO: 19207; 2016), Y. Yamazaki, M. Arai, M. Suzuki, T. Ohki, H. Waki and Y. Miyashita.
3.Thermal Spraying: Determination of Interfacial Toughness of Ceramic Coating by Indentation
   (ISO: 20267; 2017), Y. Yamazaki, M. Arai, M. Suzuki, T. Ohki, H. Waki and Y. Miyashita
4. 基礎から学ぶ弾性力学,荒井 著,森北出版 (2019.05, ISBN 978-4-627-65051-0)
1
 本学機械工学科2年生を対象にこれまでに行われた講義「弾性力学」での講義内容をベースに
執筆しております.説明はステップアップ方式で記述されており,これに加えて,二次元弾性問
題の数学的解法,エネルギー原理,変分原理,板の問題なども含めることで,教科書の内容充実
を図っております.是非,手に取ってご覧ください(荒井).
5. もう解き方で迷わない材料力学,荒井 著,技術評論社 (2022.02, ISBN978-4-297-12649-0)
a
 本書は,本工学部機械工学科1年生を対象にこれまでに行われた講義「材料力学基礎及び演習」での講義ノートと演習問題をベースに執筆して おり,説明はステップ式に記述されています.非常に分かりやすい教科書です.是非,手に取ってご覧ください.(荒井)
6. 基礎から学ぶ弾塑性力学,荒井 著,森北出版 (2022.05, ISBN 978-4-627-65071-8)
kyokasho
本学機械工学科3年生を対象にこれまでに行われた講義「塑性力学」での講義内容をベースに
執筆しております.説明はステップアップ方式で記述されており,これに加えて,弾塑性応力
集中問題,接触問題,さらには有限要素解析なども含めることで,教科書の内容充実を図って
おります.是非,手に取ってご覧ください(荒井).
7. 初歩からの材料強度学ー安全なモノ作りのために―,荒井 著, サイエンス社(2023.05,ISBN 978-4-86481-101-9)
1
これまで実験結果の羅列であった材料強度学を,公式と演習問題を中心に分かりやすく解説した
教科書です.弾性力学,塑性力学,破壊力学の基礎から説明をはじめ,材料試験法,応力測定法,
引張強度,疲労強度,クリープ強度,さらに応力集中,ボルトの締結問題,界面強度問題へと読
者を材料強度学へ導いていきます.是非,お手に取ってご覧ください(荒井).

業績一覧
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業績はこちらにまとめましたのでご覧ください. こち ら