ブックタイトル豊田工業大学 2018

概要

豊田工業大学 2018

2機械システム分野の研究室Mechanical Systems Engineering LaboratoriesProfessorKatsushi Furutani教授 古谷 克司主な研究テーマMain Research Themes教員Faculty Member 研究設究のイメージResearch Equipment and Subjects複雑な形を超精密に創り・測るための機械や方法の研究Studies on mechanical devices and working methodsto create and measure precision productsさまざまな工業製品の高精度・迅速生産や、先端科学技術に関する研究を支援するための装置や技術を研究している。特に、精密位置決め機構を中心とする高度メカトロニクス、物理・化学現象とを有機的に複合させた精密加工などを中心に進めている。We study on devices and methods for the rapid fabrication of variousprecision products and for support for advanced scientific research.Advanced mechatronics such as precision positioning devices and precisionmachining methods by combinations of physical and chemical phenomena機械創成研究室Innovative Machine LaboratoryPrecision machining by electrical machiningMicromanipulation with AZARASHI precision positioning mechanismMiniaturized mechanical systems for sustainable manufacturing■アザラシ型精密位置決め機構によるマイクロマニピュレーション■サステイナブル生産のための小型機械システムの開発■電気加工による精密加工Elements of scientific inspection devices for lunar and planetary exploration■月惑星科学探査機器の要素技術の開発URL：http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/1432/pub_semi_show.php?n=3are intensively studied.研究設備・研究のイメージResearch Equipment and Subjects 教員Faculty Membersマイクロメカトロニクス研究室Micro-Nano Mechatronics Laboratory小さな働きもの：マイクロ機械に関する研究Small valuable devices :Micro-/nano-machines and related technology最近の機械に求められる性能は、快適（情報）、安全、環境性能に関連したものが少なくない。これらの実現には、各種のセンサが重要となる。車を例にすれば搭乗者や室内環境の測定、車体が受ける慣性力測定、エンジンに送る燃料や空気の流量測定などである。構造と材料両方の工夫を活用できるMEMS技術によって、新しい付加価値創出に取り組む。The recent performances required to the instruments are comfortableness, safety,and eco-friendliness. For realizing them, sensors are important. In case of cars,sensing driver or cabin environment, sensing inertia forces acting on the body,and sensing fuel or air flows supplied to engine are related. Based on MEMStechnology introducing new ideas of structures and materials, we are workingfor creating new valuable devices.主な研究テーマMain Research ThemesResonator-type sensors3D photolithography with high productivityMicro-plasma and its bio-applications■高い生産性を伴う３次元フォトリソグラフィ■マイクロプラズマのバイオ応用■振動型センサWavelength selective infrared emitter and optical MEMS devices■波長選択赤外光源など光MEMSデバイスURL：http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/1432/pub_semi_show.php?n=4Uncooled infrared sensor using electrostatictorsional resonator静電駆動ねじり振動子を用いた非冷却赤外線センサProfessorMinoru Sasaki教授 佐々木 実准教授 熊谷 慎也Associate ProfessorShinya KumagaiM c h a n i c a l Sy st ems En g i n e e r i n g L a b o r a t o r i e sCalculated results of velocity distribution adjacent to the nozzle outletwhen high pressurized hydrogen is spouted from diam.=1mm nozzle(barrel shock and Mach disc are observed).高圧(80MPa)水素の拡散火炎構造（数値計算結果）ProfessorKeiji Takeno教授 武野 計二Me 研究設備・研究のイメージResearch Equipment and Subjects 教員Faculty Member反応性熱流体力学の見地から燃焼・爆発現象を解明Elucidation of combustion and explosion phenomenabased on reactive thermo-hydrodynamics人類の生活に欠かせないエネルギーをいかに高効率、安全、クリーンに創り出すかが主要な研究テーマ。さらに接触熱抵抗など伝熱問題への探求や、再生可能エネルギーであるバイオマス（草木）の高効率エネルギー変換を目指している。The main study theme is how the energy that is indispensable to the human lifecan be created in high efficiency and without affecting environment.Furthermore, we aim at the mechanism of heat transter resistance and the high熱エネルギー工学研究室Heat and Energy System Laboratory主な研究テーマMain Research ThemesHigh efficiency energy conversion of the biomass that is renewable energyCombustion and gasification mechanisms of low grade fuel (heavy oil or low volatile coal, etc.)Combustion mechanism of high pressurized gas and safety analysis■粗悪燃料（超重質油、低揮発分炭など）の燃焼・ガス化機構に関する研究■高圧気体の燃焼機構、爆発および安全工学の研究■再生可能エネルギー（バイオマスなど）の有効利用に関する研究Dependence of intermediate material on the heat transter resistance■接触熱抵抗における介在物質の影響に関する研究URL：http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/1432/pub_semi_show.php?n=48備・研研究設備・研究のイメージResearch Equipment and Subjects准教授 小林 正和未来製品を創造するコンピュータ援用設計の研究Computer aided design for future product設計者の知的能力を高め、地球環境にやさしく、優れた製品の設計・生産を可能にするために、概念設計、ライフサイクル評価、構造最適化、システム最適化、感性工学に基づく意匠設計の研究を行っている。We study on next generation computer aided design system that implementsconceptual design support, lifecycle assessment and design,structural optimization, system optimization and aesthetic design based onkansei engineering for improving the designers’ ability.設計工学研究室Design Engineering Laboratory主な研究テーマMain Research ThemesAssociate ProfessorMasakazu KobayashiURL：http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/1432/pub_semi_show.php?n=2Optimal design of work process and layoutOptimal design of product concepts considering product lifecyclesApplication of compliant mechanisms to mechanical systems■製品のライフサイクルを考慮した概念設計最適化■コンプライアントメカニズムの機械要素への適用■作業工程・レイアウトの最適化Optimal design of product aesthetics based on customers’ kansei evaluation■顧客の感性評価に基づく製品意匠最適化教員Faculty Memberefficiency energy conversion of the biomass that is renewable energy.Development ofactuators for flow control流体制御用アクチュエータの開発主な研究テーマMain Research Themes研究設備・研究のイメージResearch Equipment and Subjects 教員光計測技術を用いた流れの現象解明と流体制御用アクチュエータの開発Optical diagnostics of complicated flow phenomena anddevelopment of the actuators for flow controlMEMSデバイスや航空機エンジンなど様々な流体機器で現れるマイクロおよびマクロスケールの複雑な流れの現象をレーザーや分子センサーを用いた光計測技術により解明するとともに、流れを能動的に制御するためのアクチュエータの研究開発を進めている。Using laser diagnostic techniques and molecular sensors,we study complicated phenomena of micro- and macro-scale flowsappearing in various flow devices, for example, MEMS devices,air-breathing engines, and so on.流体工学研究室Fluid Engineering LaboratoryDevelopment of an oscillatory microjet actuatorStudy on phenomena peculiar to compressible internal microflowsApplication of molecular sensor to unsteady hign-speed flows■微小領域の冷却を目的とした圧縮性マイクロ内部流れに特有な現象の解明■分子センサーを用いた高速非定常流れ計測法の開発■振動するマイクロ噴流アクチュエータの開発Study on active flow control using actuators■アクチュエータを用いた流体能動制御法の研究URL：http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/1432/pub_semi_show.php?n=31ProfessorTaro Handa教授 半田　太郎Precision positioning devicewith nanometer accuracyequipped AZARASHImechanismアザラシ型機構を用いたナノメータ精度位置決め機構備・研究のイメージResearch Equipment and SubjectsMeasurement of the wallpressure distribution ina supersonic flowusing a molecular sensor分子センサーを用いた超音速流れの圧力場計測教員Faculty Member1g gWe also develop the actuators for active flow control.Calculated examples ofoptimum form(upper:initial, lower:optimized)力学的最適フォルムの計算例（上：初期，下：最適化後）Damage analysis ofCFRP-made laminateunder punch test using supercomputer FX10FX10スーパーコンピューターにより得たCFRP積層平板の損傷解析結果p主な研究テーマMain Research Themes研究設備・研究のイメージResearch Equipment and Subjects 教員Faculty MemberComputational mechanics and optimization in structural designfor light-weight and stiff structure/material for machine products軽いものは弱く、強いものは重い。軽いことと強いことという相反する特性を両立させてこそ競争力に優れた製品を生み出すことができる。ナノからマクロまでの計算力学シミュレーションを駆使した構造最適化や強度評価を通じてこの"矛盾"を克服し、高付加価値な機械材料/構造設計を支援するための方法論の確立とその実設計への応用を目指している。Light is weak and stiff is heavy; these two directly-opposed properties should existtogether in a highly competitive machine product, especially in a transportation vehicle.Using the state-of-the-art computational mechanics from nanoscale to macroscaleis a promising key to overcome this difficulty. We have developed and appliedthe simulation-based methodologies of structural optimization and strengthestimation to realize new structural/material designs for high added-value machine products.固体力学研究室Solid Mechanics LaboratoryResearch on solutions to structural optimization problems andtheir applications to practical designs■構造体の形状・形態最適化のための力学的逆問題の解法とその応用に関する研究Research on optimum design of man-machine systems consideringbiological and/or Kansei information■生体・感性情報を考慮したマン‐マシンシステムの最適設計に関する研究Numerical study on bird-strike resistance of jet-engine CFRP fan blade■複合材製航空機用ファンブレードの耐バードストライク強度に関する数値的研究Multiscale material simulation on functional nano surface with long life against rolling contact fatigue■耐転動疲労特性を持つ高機能ナノ表面のマルチスケールシミュレーションURL：http://ttiweb.toyota-ti.ac.jp/1432/pub_semi_show.php?n=37～軽くて強い機械構造・材料～この"矛盾"を克服する計算力学シミュレーションと最適設計法に関する研究Associate ProfessorYoshinori Shiihara准教授 椎原 良典ProfessorMasatoshi Shimoda教授 下田 昌利Optimal design of jig layout on a work bench for assemblyprocesses of wire harnessesワイヤーハーネスの作業板上の治具レイアウト最適化0 200 400 600 800 1000 1200 1400(mm)0 200 400 600 800 1000 1200 1400100200300400500600700(mm)torsional resonatorStartEnd