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機械システム工学科 > 教員紹介 > 真鍋 圭司

機械システム工学科
Department of Mechanical Systems Engineering

真鍋 圭司(まなべ けいじ)

【職名】

教授

【学位】

博士(工学)

【専門分野】

計算工学

【担当科目】

材料力学Ⅰ、材料力学Ⅱ、工業力学、物理学Ⅱ、生産加工システムなど

【メッセージ】

固体や流体が形を変える、すなわち変形する現象を、計算機でシミュレーションします。変形を表すいろいろな数式がありますが、それらはややこしそそうに見えます。しかしその解をコンピュータで求めばいろいろな役立つことが見えてきます。

【リンク】

研究者情報

■超弾性体の変形の様子をシミュレーション

ゴムのように大きく伸びて形が変わり、また元の形に戻る材料のモデルに超弾性体があります。その性質を式で表すと、大変複雑なものになります。(いわゆる幾何学的非線形というものです。)これは頭の中で考えて理論を組み立て、数式化した仮想材料です。式は大変むつかしいので答えを求めようとしても解けません。しかしパソコンの力を借りると、答えが得られます。すると、伸びる様子がくわしくわかります。図はその一例です。

ゴムの変形解析


■四角形周りをどのように流体が流れるか、計算機で解析

流れの問題も複雑です。流れの様子は目に見えません。しかし計算機シミュレーションによれば、図のような四角形物体のまわりの流れの様子が見えるようになります。流れの基礎となる式があって、それは大変複雑です。それをコンピュータが解きますが、そのときにも問題がいろいろ生じます。そこで計算が安定化するよう、工夫して解きます。流れが計算で予測できれば、いろいろ役立つ情報が得られます。

四角い物体周りの流れの計算


■金属を削るとき、切りくずが出てくる様子をシミュレーション

金属を削るとき、切りくずが出ます。その切りくずは、大きな変形を伴い、また元に戻らない(塑性といいます)性質があります。切りくずがどのような形で出てくるかを知るには、さまざまな物理的なことがらを含み、大変複雑です。それをシミュレーションする方法をいろいろ考えています。図は三角形要素でどれくらい円形の丸い切りくずを予測できるかを、試しているものです。切りくずが予測できるようになれば、実際に物を削る場合参考となるでしょう。

切りくず生成解析


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