筑波大学構造エネルギー工学学位プログラム

Introduction of Research Group

Division of Engineering Mechanics and Energy, to which the propessors for Degree Program in EME generally belong, forms Research Groups. The professors for Degree Program in EME currently belong to either Space Exploration Engineering, Energy and Environmentology, Disaster Control, and Multiscale Solid Materials Engineering. We are closely related through joint research.

• Space Exploration Engineering（Group leader: Prof. Makihito Nishioka）

  

  This group is researching the theory and technology necessary to develop the frontier of the universe from the engineering side.We make full use of basic research fields such as combustion mechanism, shock wave propagation, performance improvement of new materials, use of plasma, and physical phenomena at extremely low temperatures.Making the best use of cooperation with JAXA / Industrial Research Institute, which is unique to Tsukuba Research Academy City, next-generation aircraft / rocket engines, small satellites, atmospheric re-entry vehicles, ultra-high-sensitivity astronomical observation ultra-low temperature cooling We are conducting applied research such as the development of systems, thermal control devices for next-generation spacecraft, moon / planetary exploration rover, and the implementation of experiments at the International Space Station.In addition, we actively engage in exchanges with other fields such as grasping the global environment using satellites, space medicine, and space art, and always keep in mind research with dreams on a cosmic scale.

• Energy and Environmentology（Group leader: Prof. Hideaki Monji）

  

  Fossil fuels such as coal, oil, and natural gas, as well as primary energies such as nuclear power and natural energy, are used to move the electrical equipment and automobiles around us while changing their forms, and ultimately all. It turns into heat.Technology that changes the form of energy in this process, that is, energy conversion technology, is the key technology for effectively utilizing limited energy resources and building a sustainable society.This group is conducting research with the aim of developing efficient and environmentally friendly energy conversion technology and building its network.

• Disaster Control（Group leader: Prof. Daigoro Isobe）

  

  Threats such as earthquakes, tsunamis, fires, and heavy rains threaten our lives and sometimes cause enormous damage, including the loss of lives.In addition to these sudden disturbances, deterioration of materials and long-term environmental disturbances can also cause great damage.In this group, advanced engineering that can control a wide variety of disasters by clarifying the effects of these disturbances on structures such as ground, lifelines, buildings, and bridges, and by investigating the mechanism of damage and collapse in detail. We are conducting research with the aim of developing technology and building a disaster prevention management system.

• Multi-scale Solid Materials Engineering（Group leader: Prof. Akihiro Matsuda）

  

  In the field of strength of materials and materials engineering of mechanical systems, we are a research group with a deep knowledge of material / structure durability evaluation technology and advanced simulation technology.We offer experimental, theoretical, and numerical simulation solutions across different scales, from micro to macro.Specifically, (1) development of high-temperature durability evaluation technology and thermal problem homogenization analysis method for high-temperature carbon fiber reinforced composite materials, (2) elucidation of the fracture mechanism of advanced material joints and electromagnetics were used. We are sharing research on the construction of advanced non-destructive evaluation methods and (3) development of durability measurement methods and analysis methods for metallic and elastomeric materials in high-temperature power plants.

学域の紹介

• 宇宙開発工学（代表：西岡牧人教授）

  

  宇宙というフロンティアを開拓するために必要となる理論・技術を工学的側面から研究しているグループです。駆使しているのは、燃焼のメカニズム、衝撃波の伝播、新材料の性能向上、プラズマの利用、極低温での物理現象などの基礎研究分野です。筑波研究学園都市ならではの、JAXA・産業総合技術研究所などとの連携を最大限に活用し、次世代の航空機・ロケットエンジン、小型衛星、大気圏再突入機、超高感度天文観測用極低温冷却システム、次世代宇宙機用熱制御デバイス、月・惑星探査ローバーの開発や、国際宇宙ステーションでの実験の実施などの応用研究を行っています。他にも、衛星を用いた地球環境の把握、宇宙医学、宇宙芸術など、他分野との交流を積極的に行い、宇宙的スケールの夢のある研究を常に心がけています。

• エネルギー・環境（代表：文字秀明教授）

  

  石炭・石油・天然ガスなどの化石燃料や原子力ならびに自然エネルギーなどの一次エネルギーは、その形態を変化させながら私たちの身の回りにある電気機器や自動車などを動かすために使用され、最終的にはすべて熱に変化します。この過程でエネルギーの形態を変化させる技術、すなわちエネルギー変換技術こそが、限られたエネルギー資源を有効に活用し、持続可能な社会を築くうえで鍵となる技術です。本グループは、効率的で環境負荷の少ないエネルギー変換技術の開発とそのネットワーク構築をめざして、研究を行っています。

• ディザスタ制御（代表：磯部大吾郎教授）

  

  地震、津波、火災、豪雨などの脅威は、我々の生活を脅かすとともに、ときに、人命の喪失を含んだ甚大な被害を引き起こします。また、これらの突発的な外乱とともに、材料の劣化や長期的な環境的外乱によっても大きな被害が生じることがあります。本グループでは、これらの外乱が地盤、ライフラインや建物、橋梁などの構造物に及ぼす影響を解明し、損傷や崩壊のメカニズムを詳細に調査することによって、多種多様な災害を制御できる先進的工学技術の開発および防災マネジメントシステムの構築をめざして研究を行っています。

• マルチスケール固体材料工学（代表：松田昭博教授）

  

  機械系の材料力学・材料工学の分野において、材料・構造の耐久性評価技術および高度シミュレーション技術に造詣の深い研究グループです。ミクロからマクロの異なるスケールにわたって、実験的、理論的、および数値シミュレーション的なソリューションを提供しています。具体的には、（1）高分子系炭素繊維強化複合材料の高温耐久性評価技術と熱問題均質化解析法の開発、（2）先端素材接合継手の破壊機構の解明と電磁気等を用いた先進非破壊評価手法の構築、（3）高温発電プラントにおける金属材料およびエラストマー系材料の耐久性測法と解析手法の開発などについて分担して研究しています。