マルチプロパティデザインに基づく革新的材料加工プロセスの開発
キーワード

塑性加工、トライボロジー、マルチマテリアル、その場観察

デジタル造形工学

宇都宮 裕 UTSUNOMIYA Hiroshi
マテリアル生産科学専攻 教授

材料機能化プロセス工学講座 材質形態制御学領域 宇都宮研究室

ここがポイント！【研究内容】
高強度材料、軽量材料、高加工性材料、超微細結晶材料、エコマテリアルなど社会に要求される新材料を創製するために革新的な材料加工プロセスを提案・開発する研究を行っています。また材
料プロセス中の材料の変形・組織・物性発現の過程を解明し、指導原理を明らかとするために、その場観察・計測のための実験技術や、理論および数値解析法の改良や開発する研究も進めています。さらには、性能向上、省エネルギー、低 CO2 排出量を目的として、使用する材料や加工プロセスの選択・最適化を行う設計法の開発にも取り組んでいます。
応用分野
論文・解説等
連絡先 URL

モノづくり分野、材料製造分野、トライボロジー、その場観察[1] 宇都宮裕：ぷらすとす, 3–36 (2020), 725–729.
[2] H. Utsunomiya et al., CIRP Annals - Manufacturing Technology, 71 (2022), in press.
[3] 宇都宮裕ほか：銅と銅合金, 61 (2022), 印刷中.
http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/mse5/MSE5-HomeJ.htm

非への挑戦：
不安定現象を積極的かつ安全に利用するための力学
キーワード

知能・機能創成工学、理論応用力学、サイバネティック材料、数理モデリング、コンピューターシミュレーション

中谷 彰宏 NAKATANI Akihiro
機械工学専攻 教授

機能構造学講座 マイクロ動力学領域 中谷・土井研究室

ここがポイント！【研究内容】

適応機械システムの原理を用いた構造の知能・機能創成を目指した研究を行なっています。特に、マクロ特性の根本となるミクロ現象を背後で駆動する汎関数としてのエネルギー曲面の形態を探究しながら、システムの多重安定性に由来するミクロ構造の不安定現象とマクロ特性の関係性に注目し、マルチスケールモデリングを通じて、エネルギー曲面の凸性の消失を積極的かつ安全に利用するための理論応用力学の構築・体系化に取り組んでいます。
応用分野
論文・解説等
連絡先 URL
28

Osaka University

適応機械システムの創成、材料・構造の知能・機能化、構造健全性評価と安全・安心の科学[1] 非なるものへの挑戦：不安定現象を積極的かつ安全に利用するための力学, 生産と技術 72巻3号 29–32ページ, 2020年7月[2] Stability-controlled crack initiation in nacre-like composite materials, Journal of
the Mechanics and Physics of Solids, Vol.125, pp. 591-612, April 2019.
https://researchmap.jp/akihironakatani

生体材料・骨組織、航空宇宙材料に対する「異方性材料科学」の構築
キーワード

金属 3D プリンティング、デジタル造形サイエンス、骨基質配向性、脊椎スペーサー、タービンブレード
デジタル造形工学

中野 貴由 NAKANO Takayoshi
マテリアル生産科学専攻 教授

材料機能化プロセス工学講座 生体材料学領域 中野研究室

ここがポイント！【研究内容】
ライフ・グリーンイノベーション実現のため、結晶学や結晶塑性学などの材料科学を基軸にした生体組織の物性・機能解明、それに基づく革新的な生体材料と航空宇宙材料の創製を目指した教育と研究に取り組んでいます。生体組織の特徴的な階層ごとの異方性配列・構造に学びつつ、金属 3D プリンティング（AdditiveManufacturing: AM）と計算機シミュレーション技術を駆使することで、生体や超高温を含む極限環境下でさえも高機能発現を可能とする材料を創製するための “ 異方性材料科学 ” ともいうべき新たなジャンルの学問体系を築くことを目的としています。
応用分野

革新的整形外科・歯科医療・獣医療分野、航空・宇宙分野、再生医療・骨質診断分野[1] （中野研論文・著書・解説）http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/publications/[2] （中野研受賞）http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/publications/award.html[3] （中野研新聞報道）http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/publications/presentation.html
http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/msp6/nakano/

論文・解説等
連絡先 URL「工学研究科 2022 研究シーズ集」返信フォーム

超音波を用いた非破壊材料評価
７．研究内容「ここがポイント！」（200-250 字程度でお願いします）⚫

超音波を用いた材料内部の非破壊評価に関する研究をしています。

⚫

レーザ、空中超音波センサ、電磁超音波センサなどを用いた非接触による超音波計測を新しく開発キーワードすることにより、飛躍な応用分野の拡大につながっています。
非破壊材料評価、超音波、非接触計測、波動論、⚫

構造内の複雑な超音波伝搬挙動に関する諸問題は、波動論や超音波伝搬シミュレーションにより解超音波伝搬シミュレーション決します。

HAYASHI Takahiro
林 高弘⚫ 国研、民間企業の研究所など産学官での研究経験を活かし、共同研究を通じた応用研究にも積極的です。

機械工学専攻 教授

機能構造学講座
８．研究材料評価工学領域に関係する図・写真（1林研究室枚）ガルバノミラー

ここがポイント！【研究内容】
コリメータ

レーザ

f-q レンズ
Φ0.8

表面より

損傷画像

裏面より

表面近傍に模擬損傷のある試験体
直径Φ0.8 mm ，深さ 0.25 mm
アンプ，AD変換器
へ

超音波トランスデューサー

レーザ照射により発生する超音波を用いた損傷画像化技術•超音波を用いた材料内部の非破壊評価に関する研究をしています。
•レーザ、空中超音波センサ、電磁超音波センサなどを用いた非接触による超音波計測を新しく開発することにより、応用分野の飛躍的な拡大につながっています。
•構造内の複雑な超音波伝搬挙動に関する諸問題は、波動論や超音波伝搬シミュレーションにより解決します。
•国研、民間企業の研究所など産学官での研究経験を活かし、共同研究を通じた応用研究にも積極的です。

応用分野

自動車・航空機・電機等の製造分野、プラント・電力等のプラントメンテナンス分野、センサ分野[1] T. Hayashi et al., Non-contact imaging of subsurface defects using a scanning laser source, Ultrasonics. 119 (2022)
論文・解説等[2] T. Hayashi, Defect imaging for plate-like structures using diffuse field, J. Acoust. Soc. Am. 143 (2018)[3] T. Hayashi, Imaging defects in a plate with complex geometries, Appl. Phys. Lett. 108 (2016)
１０．上記ご研究に関連する主要論文・解説・特許等の成果（３つまで）
連絡先 URL
http://www-nde.mech.eng.osaka-u.ac.jp/
９．応用分野（２～3 つ程度）

自動車・航空機・電機等の製造分野、プラント・電力等のプラントメンテナンス分野、センサ分野

掲載枠が限られておりますので、「シーズ集（准教授・講師版）」「シーズ集（助教版）」をご参照いただき（http://www.cfi.eng.osaka-u.ac.jp/seeds/）、掲載枠の幅に合わせて省略可能な部分は省略ください(共著者、論文タイトル等)。掲載枠の幅を超える文字数の場合は、編集担当の方で適宜省略させて頂く可能

2022 研究シーズ集 教 授 版29

格子欠陥制御による航空宇宙材料の開発
キーワード

高温耐熱材料、形状記憶合金、3D プリンター、結晶塑性学、組織制御

デジタル造形工学

安田 弘行 YASUDA Hiroyuki
マテリアル生産科学専攻 教授

構造機能制御学講座 結晶塑性工学領域 安田研究室

ここがポイント！【研究内容】
航空宇宙分野、エネルギー分野で使用される高温耐熱材料について、転位を初めとする格子欠陥の運動を自由自在に制御することで、その高強度化、高延性化、高靭性化を達成するための教育と研究を行っています。最近では、3D プリンターを初めとする新規製造プロセス、中性子回折を初めとする新規解析方法も積極的に活用しています。さらに、構造材料の研究で培ったノウハウを活かして、形状記憶合金、永久磁石等の機能性材料の高性能化にも取り組んでいます。
応用分野
論文・解説等
連絡先 URL30

Osaka University航空宇宙分野、エネルギー分野[1] K. Cho, H. Y. Yasuda, et al., Addit. Manuf., 46 (2021) 102091.
[2] H. Y. Yasuda et al., Scr. Mater., 108 (2015) 80–83.
[3] H. Y. Yasuda et al., Acta Mater., 51 (2003) 5101–5112.
http://www.mat.eng.osaka-u.ac.jp/mse3/mse3-homeJ.htm