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機械工学専攻
機械工学専攻 区分 授 業 科 目 時 間 割 コ ー ド 基 基 盤 科 目 礎 数 学 Ｉ ２８０７４８ 基 礎 数 学 Ⅱ ２８０７４９ 連 続 体 力 学 ２８０９３８ 解 析 力 学 ２８０９３９ プロダクトデザイン方法論 ２８１０００ 機械工学ゼミナールⅠ ２８０７５０ 機械工学ゼミナールⅡ ２８０７５１ マルチフィジックス解析基礎 ２８１０３５ 担 当 教 員 単 位 必 修 数 選 択 山本剛宏准教授 2 浅井 2 徹准教授 大川富雄准教授 垂水竜一准教授 澁谷陽二教 授 田中敏嗣教 授 藤田喜久雄教授 梅田 靖教 授 2 毎 １ １学期 授 次 ２学期 業 時 ２ １学期 間 年 数 次 ２学期 備 考 2 2 2 2 2 週 年 2 2 展 開 科 目 計算力学科目類 固体力学科目類 全 教 員 1 全 教 員 1 全 教 員 2 マルチフィジックス解析展開 ２８１０３６ 全 教 員 2 プ ロ ダ ク ト デ ザ イ ン ２８０９４０ 全 教 員 4 中谷彰宏教 授 吉矢真人准教授 2 梶島岳夫教 授 2 垂水竜一准教授 2 久保司郎教 授 2 2 統合デザイン工学 科目類 隔年講義 芝原正彦准教授 2 2 熱工学科目類 澁谷陽二教 授 2 阪上隆英准教授 2 2 統合デザイン工学 科目類 久保司郎教 流体力学科目類 シミュレーション創成学 ２８０９３１ 計 算 流 体 力 学 ２８０７５６ 計算マイクロ固体力学 ２８０９４１ フレキシブルコンピューティング ２８０７６６ 分 子 熱 流 体 工 学 ２８０７５７ 非 線 形 構 造 力 学 ２８０４６７ 構 造 安 全 評 価 学 ２８０７６７ 破 壊 力 学 ２８０４５７ マイクロマテリアル工学 ２８０７５９ 機 械 材 料 学 ２８０７６１ ナ ノ 工 学 ２８１０１２ ナ ノ 界 面 設 計 学 ２８１００１ 計 算 流 体 力 学 ２８０７５６ 非 線 形 流 体 工 学 ２８１００２ 流 体 ・ 固 体 混 相 流 ２８０５１６ 複 雑 流 体 力 学 ２８０７５３ 物 理 化 学 流 体 力 学 ２８０７５８ 熱 流 体 シ ス テ ム 工 学 ２８１００３ 波 動 現 象 論 ２８１００４ 2 2 4 4 4 2 2 流体力学科目類 2 2 授 2 箕島弘二教 授 平方寛之准教授 2 2 近藤勝義教 授 2 2 中山喜萬教 授 2 近藤勝義教 授 2 梶島岳夫教 授 2 矢野 猛教 授 2 2 田中敏嗣教 川口寿裕助 授 授 2 2 山本剛宏准教授 2 2 山口康隆准教授 2 竹田太四郎招へい教授 吉田憲司特任准教授 2 吉岡宗之准教授 2 － 68 － マルチフィジック ス解析基礎を履修 していること プロダクトデザイ ンの履修に際して はプロダクトデザ イン方法論を合わ せて履修すること 知能・機能創成工学 専攻科目 4 2 2 2 2 生産加工学科目類 計算力学科目類 隔年講義 2 2 熱工学科目類 2 区分 授 業 科 目 担 時 間 割 コ ー ド 輸 熱工学科目類 制御工学科目類 知能機械学科目類 送 現 象 論 ２８０７５４ 熱 流 動 工 学 ２８０４５２ 燃 焼 工 学 ２８０４５３ 分 子 熱 流 体 工 学 ２８０７５７ 熱 流 体 シ ス テ ム 工 学 ２８１００３ 非 均 質 流 体 熱 工 学 ２８１００５ 推 進 工 学 ２８１００６ 多 変 数 制 御 理 論 ２８０３４５ 知 能 制 御 論 ２８１００８ ロ バ ス ト 制 御 理 論 ２８００４０ 機 械 制 御 ２８０１０８ 人 間 機 械 情 報 工 学 ２８０２８３ ハイパーヒューマン工学 ２８１００７ 人 間 機 械 情 報 工 学 ２８０２８３ ハイパーヒューマン工学 ２８１００７ 知 能 制 御 論 ２８１００８ 構 成 論 的 知 能 ２８０９３３ 学 人 間 指 向 シ ス テ ム 論 ２８０９３４ 統合デザイン工学科目類 生産加工学科目類 シ ス テ ム 設 計 工 学 ２８００１３ ラ イ フ サ イ ク ル 工 学 ２８０９４３ コンピュータ援用生産工学 ２８０７６５ フレキシブルコンピューティング ２８０７６６ 構 造 安 全 評 価 学 ２８０７６７ 光マイクロ機械計測学 ２８０７６０ 加 工 学 ２８０９４４ 創 成 加 工 学 ２８０９４５ コンピュータ援用生産工学 ２８０７６５ レ ー ザ プ ロ セ ス 学 ２８００３９ ナ ノ 界 面 設 計 学 ２８１００１ 当 教 員 単 位 必 修 数 選 択 毎 １ １学期 週 年 授 次 ２学期 武石賢一郎教授 2 2 片岡 勲教 授 大川富雄准教授 2 2 赤松史光准教授 2 2 芝原正彦准教授 2 2 竹田太四郎招へい教授 吉田憲司特任准教授 2 2 片岡 2 勲教 授 業 時 ２ １学期 授 2 池田雅夫教 授 2 担 当 者 未 定 2 浅井 2 徹准教授 古荘純次教 授 2 金子 真教 授 2 古荘純次教 授 2 金子 真教 授 2 池田雅夫教 授 2 石 黒 浩 教 授 浅 田 稔 教 授 細田 耕准教授 石 黒 浩 教 授 浅 田 稔 教 授 細田 耕准教授 中西英之准教授 数 次 ２学期 備 考 流体力学科目類 武石賢一郎教授 池田雅夫教 間 年 2 集中講義 2 隔年講義 2 知能機械学科目類 2 2 2 2 知能機械学科目類 2 知能機械学科目類 2 制御工学科目類 2 制御工学科目類 2 制御工学科目類 2 2 知能・機能創成工学 専攻科目 2 2 知能・機能創成工学 専攻科目 藤田喜久雄教授 2 2 梅田 授 2 2 竹内芳美教 授 石田 徹准教授 2 2 生産加工学科目類 久保司郎教 授 2 2 計算力学科目類 隔年講義 阪上隆英准教授 2 2 固体力学科目類 高谷裕浩教 授 2 2 藤原順介准教授 2 2 榎本俊之准教授 2 2 竹内芳美教 授 石田 徹准教授 2 2 片山聖二教 授 2 近藤勝義教 授 2 靖教 － 69 － 統合デザイン工学 科目類 2 2 固体力学科目類 区分 授 業 科 目 担 時 間 割 コ ー ド 選 択 機 械 工 学 特 別 講 義 Ⅰ ２８０９４６ 機 械 工 学 特 別 講 義 Ⅱ ２８０９４７ 機 械 工 学 特 別 講 義 Ⅲ ２８１００９ 科 工 学 英 語 ２８０６１２ Ⅰ 目 工 学 英 語 Ⅱ ２８０６１３（月・５） ２８９０１５（火・５） 〔修了要件〕 当 教 員 単 位 必 修 数 選 択 毎 １ １学期 週 年 授 次 ２学期 田中正夫教 授 2 川崎和男教 授 2 2 高谷裕浩教 授 中村摩理子特任講師 2 2 (野口ｼﾞｭﾃﾞｲ津多江講師) 東條加寿子講 師 黒田 千晴講 師 奥西 有里講 師 藤田 清士講 師 2 (野口ｼﾞｭﾃﾞｲ津多江講師) 東條加寿子講 師 黒田 千晴講 師 奥西 有里講 師 藤田 清士講 師 2 業 時 ２ １学期 間 年 数 次 ２学期 備 考 2 2 2 基盤科目から，必修 2 科目を含め 4 科目および展開科目から 1 科目を含め，基盤科目および展開科目から 10 単位以上を 修得し，専門科目については 8 科目類から 2 科目類を選択してそれぞれの科目類から 6 単位以上かつあわせて 14 単位以 上を含め，機械工学専攻の基盤科目・展開科目・専門科目から 24 単位以上，合計 30 単位以上を修得し，修士論文の審査 に合格すること。ただし，工学英語については工学英語Ⅱの単位のみを修了要件単位として認める。 ５．位相空間 （基盤科目） プロダクトデザイン方法論 基礎数学Ⅰ Product Design Methodology Mathematics for Mechanical Engineering Ⅰ 機械や装置などのプロダクトをデザインするための方法論 平面や曲面を一般次元に拡張した多様体の基本的概念につ いて講義する。具体的には，位相空間，多様体の定義，多様 を講述する。具体的には，設計や開発における早期の段階に 体上の関数，写像，接ベクトル空間を学び，さらに微分形式， おいて，プロダクトの価値や機能，製造方法やコスト，信頼 テンソル場について説明する。 性や環境への影響などの様々な視点にまたがる全体像を的確 に把握して，総合的な検討を行いつつ，優れたプロダクトを 基礎数学Ⅱ 戦略的に企画し，設計し開発していくための考え方や方法論 Mathematics for Mechanical Engineering Ⅱ 関数空間とその上にはたらく線形作用素の性質について講 について講述する。 義する。内積をもつ有限次元ベクトル空間を抽象化してヒル 機械工学ゼミナールⅠ ベルト空間の考え方を示し，直交射影，有界線形作用素など について，行列と比較しながら学ぶ。さらに，ベクトルの長 さを一般化したノルムという考え方をもとに，バナッハ空間 Seminar on Mechanical Engineering Ⅰ 機械工学ゼミナールⅡ Seminar on Mechanical Engineering Ⅱ の考え方についても学ぶ。 （展開科目） 連続体力学 マルチフィジックス解析基礎 Continuum Physics Introduction of Multi-Physics Analysis 連続体の運動学および力学を記述するためのテンソル代数 学と構成方程式に関する一般論について講述し，固体・流体 を対象とする解析方法および工学的応用例について紹介する。 連続体の数値解析法として有限要素法の基礎についての講 義を行うとともに，固体力学，流体力学，熱力学の典型的な 課題およびそれらの複数の物理が連成するマルチフィジック 解析力学 ス問題の基礎的課題に対する計算機演習を行う。計算機演習 Analytical Dynamics 多自由度系の力学挙動をモデル化する解析力学として，一 では，マルチフィジックス問題に対応したアプリケーション 般化座標を用いるラグランジュ形式から，量子力学や場の量 ソフトを用い，計算結果の検証と計算精度に対する各種パラ 子論の初歩を理解するためのハミルトン形式について講述す メータの影響の理解，計算結果の可視化法と観察の方法の修 る。 得，さらに解析の対象となる物理現象の理解の深化を目指す。 マルチフィジックス解析展開 １．オイラー・ラグランジュ方程式とハミルトン方程式 Project in Multi-Physics Analysis ２．ハミルトンの原理 「マルチフィジックス解析基礎」で修得した知識を前提とし， ３．正準変換 複数の物理が関連する実践的な複雑問題に対してプロジェク ４．ポアソン括弧 － 70 － 熱工学科目類 ト演習を行う。授業では数名の学生からなるチームごとに課 参照 題に取り組み，対象のモデリング・解析方針の調査立案，解 析の実施を通じて，複雑問題に対するモデリング力・解析力 （固体力学科目類） を育成する。 非線形構造力学 Nonlinear Structural Mechanics プロダクトデザイン 棒や平板といった構造を成す基本部材の大変形問題につい Product Design 機械や装置などのプロダクトを設計し開発していくための て考える。従来の航空宇宙構造体の設計から，近年では自己 方法論を実践的な課題学習を通じて修得する。具体的には， 組織化を利用したナノマテリアル構造体の強度評価までが対 「プロダクトデザイン方法論」で講述される設計・開発のた 象となる。前半では，バネ・剛体として取り扱うことによる めの方法論に基づきつつ，数名の学生からなるチームに産業 不安定現象の分岐問題（２リンクシステム）を，後半では幾 界から提供される具体的な開発設計のための模擬課題をプロ 何学的な非線形性による大たわみ問題として定式化し，その ジェクトとして与え，各課題の分析・設計・試作などを通じ 不安定現象について講じる。 て，一連の方法論の内容，それらを総合的に運用するための プロセスについての考え方，創造的なデザインに求められる 構造安全評価学 Evaluation of Structural Integrity and Safety 多くの機械設備・構造物に寿命延伸が求められる中，これ 基本的な能力などを養う。 らの健全性・安全性の評価 が重要な問題になっている。本講 （計算力学科目類） 義では機械構造物の健全性・安全性評価に関連する問題とし シミュレーション創成学 て，破壊力学に基づく設計・維持基準，機械構造物の新しい 知能・機能創成工学専攻 検査・評価・ヘルスモニタリング手法，破壊事故解析法につ 参照 いて解説する。さらに，リスク解析手法 およびリスク解析に 計算流体力学 基づく機械構造物の検査・維持手法について論じる。 Computational Fluid Dynamics 流れの物理と数理の知識を融合させ，現象の解明や機器の 設計に応用される数値シミュレーションの概要を講述する。 偏微分方程式論，流れの基礎方程式，差分法を中心とした離 破壊力学 Fracture Mechanics 構造物や構造部材の安全性や健全性の評価には，その中に 散化手法，高速計算法，最近の動向などを題材に，流れの解 含まれる欠陥やき裂の力学的評価が必要である。破壊力学は， 明と予測についての基本的な考え方を示す。まず，１次元移 き裂先端近傍に生じる固有の特異応力・ひずみ場に着目した， 流拡散方程式で精度，安定性について考察し，多次元ナヴィ き裂材の強度評価体系である。本講義では，特異性に由来す エ・ストークス式の解法に展開する。 る長所と困難にふれながら，き裂先端近傍の特異応力場とエ ネルギとの関連，不安定破壊，疲労，環境破壊，高温破壊な 計算マイクロ固体力学 どに対する応用，各種機器・構造物の寿命管理，安全性保証 Computational Micro Solid Mechanics 固体の力学挙動を原子・電子レベルから理解するための理 論およびモデリング手法について述べる。具体的には，第一 原理分子動力学法，古典分子動力学法の計算機コードを作成 や事故解析の手法と最近の展開について述べる。 マイクロマテリアル工学 Micro Materials Engineering もしくは理解するために必要な理論を習得し，固体の力学に マイクロマシン・MEMS 用薄膜材料や複合材料用強化繊維な 関する具体的な問題への適用例・最近の展開について詳解す ど，寸法がマイクロメートルオーダのマイクロマテリアルを る。また，これらの手法を駆使するために必要な固体の電子 対象として，それらに特有の組織，構造，物性などをバルク 論や統計力学についても述べる。 構造材料と比較して説明する。さらに，それらを用いて機械 としての機能を具現化するためのマイクロファブリケーショ フレキシブルコンピューティング ン技術，疲労や環境強度を含む機械的・強度特性とその評価 Flexible Computing 変形，熱，電気などの物理現象で現れる場の問題を，支配 手法，マイクロトライボロジー，nm オーダの観察・評価手法 微分方程式を基礎に数値的に解く方法として，有限要素法や （ナノフラクトグラフィ），およびマイクロマテリアルの応用 境界要素法が発達してきた。しかし，従来の解析は，材料特 技術について講述する。 性や境界条件等が既知の場合に対する，いわゆる順解析であ る。本講義では，測定結果からの種々の特性や形状の同定， 機械材料学 Mechanical Materials Science 所要の特性を実現するような条件の推定などの，柔軟な対応 各種機械材料の基本的性質から変形などの機械的性質まで を可能にする逆解析の数値解析手法を扱うため，順解析と逆 機械材料を取り扱い際の必要事項をとりあつかう。特に，鐵 解析の基礎と最近の進展について論じる。 鋼材料における加工熱処理と相変態および強化機構などにつ いて述べる。さらに，マイクロ機械を構成するために必要な 分子熱流体工学 － 71 － 機能材料特性および粉末冶金プロセスにおける組織制御と力 ４．分散系流体の力学（粒子分散系流体，ER 流体，MR 流体） 学特性についても述べる。 ５．複雑流体のミクロシミュレーション 物理化学流体力学 ナノ工学 Physicochemical Hydrodynamics Nanoengineering ナノサイズの素材は比表面積が大きく，構造や電子状態， 小型の装置内の流れにおいては界面効果の影響が重要な役 機械的性質，その他物理量がバルク素材と異なる。従ってナ 割を果たし，通常の流体力学とは異なる考慮が必要となる。 ノ素材の加工やアッセンブルによって機能性構造物を構築す そのうち，流体中での輸送現象，荷電していない分子や高分 る上でも，新しい概念のいわゆるナノ工学が必要とされる。 子の溶液，電解質溶液，荷電高分子の溶液，表面張力など， このような視点で講述する。なお，合成法やマニピュレーシ 電気化学的な現象を含めた基礎的な内容について説明する。 熱流体システム工学 ョン法，物理量計測法についても述べる。 熱工学科目類 ナノ界面設計学 参照 波動現象論 Design of Nanointerface Structure 機械材料を用いマイクロ機械やナノ構造物を組み立てる際 Theory of Wave Phenomena に必要な結晶界面の物理ならびにナノ界面設計に関する必要 流体システムを中心とした機械システムにおける波動現象 事項を取り扱う。粒界構造・物性の数値シミュレーションお のモデリング，アナリシスおよびシンセシスの理論的な手法 よび実際の物性値との対応を詳述する。取り上げる物性値と を，電気あるいはマイクロ波システムにおけるそれらの手法 しては，粒界構造，結晶界面整合性評価，対応粒界モデル， と対比しつつ述べる。また，分布定数流体システムにおける 粒界拡散，粒界偏析，粒界エネルギーと粒界破壊の関係，そ 周期的な波動現象と，過渡的な現象の関連を詳論する。その れらのナノサイズ状態における性質など。 上で波動現象をともなう例として，流体計測・制御システム の具体的な構成法について考察する。 （流体力学科目類） （熱工学科目類） 計算流体力学 輸送現象論 計算力学科目類 参照 Transport Phenomena 非線形流体工学 エネルギー機器，電子機器，航空宇宙機器などで，機器の Nonlinear Fluid Dynamics 流体における非線形現象の代表例を概観する。これをとお 高性能化および信頼性確保として重要な強制対流伝熱につい して，その特徴や非線形性が発現するための条件や発現過程 て境界層方程式をベースに基礎から応用について述べる。具 などを解説する。また，非線形問題の数理的解析方法の例と 体的にはタービン翼周りの伝熱，二次流れを伴う伝熱，熱遮 していくつかの特異摂動法を取り上げ，その使用法を説明す 蔽技術としてのフイルム冷却・アブレーション冷却，衝突噴 ると同時に，現象の物理的特性に対する理解が適切な解析に 流の伝熱現象を説明する。また気体力学の基礎を説明すると 不可欠であることを述べる。 ともにその応用としてロケットエンジン等の推進系について 述べる。 流体・固体混相流 熱流動工学 Fluid-Solid Multiphase Flow 流体・固体混相流は自然現象，生体，工業装置にいたる幅 Thermohydrodynamics 広い分野に関係の深い流れである。その流体・固体混相流の 沸騰や凝縮など相変化を伴う気体と液体の混在する流れ 基礎概念から基礎方程式の誘導，数値解析，さらに計測法に （気液二相流）の流体力学的特性と熱輸送特性について講述 ついて講述する。 する。まず気液二相流の流動様式，圧力損失，気体体積率， １．基礎的概念（密度，体積率，濃度，希薄と濃厚） ２． 粒子の力学的および熱的応答時間 量交換，熱，物質交換） 方程式 ６．連続相の運動方程式 衝突および接触 SIMPLE 法 ３．相間相互作用（運動 ４．抵抗・揚力 ５．粒子の運動 ７．２流体モデル ９．離散粒子シミュレーション て現象論的に解説を行う。次にそれらを解析する方法として 代表的な気液二相流のモデルに基づく基礎方程式，構成方程 ８． 式およびその数値解析手法について説明する。さらにエネル 11. ギー機器，環境問題，電子機器等への応用例についても述べ る。 10．混相流の計測 燃焼工学 複雑流体力学 Combustion Engineering Mechanics of Complex Fluids 内部構造を有する複雑流体の特性と流動について，内部構 ２．高分子流体の力学 昨今の燃焼機器へ高効率化，低公害化の要求の高まりに応 えるためには，燃焼現象への深い理解が必要とされる。そこ 造との関連に主眼を置き解説する。 １．概論 熱伝達（沸騰，凝縮），臨界流，限界熱流束，乱流特性につい ３．液晶性流体の力学 － 72 － で本講義では，燃料論，化学平衡計算，反応動力学，気体燃 知能制御論 料の予混合燃焼と拡散燃焼，液体燃料の燃焼，固体燃料の燃 焼，衝撃波とデトネーション，火炎発光と熱放射，大気汚染 とその防止，省エネルギー燃焼法，燃焼場の計測手法，とい Intelligent Control 機械システムの制御の知能化について講義する。システム のダイナミクスに基づく学習制御や適応制御の方法について った燃焼工学の基礎を習得することを目的とする。 講義するとともに，意志決定的制御方法の必要性を論じる。 分子熱流体工学 また，いくつかの具体例を取り上げ，知能化における問題点 Molecular Thermo-Fluid Engineering を把握する。 原子・分子スケールにおける熱流体現象とマクロスケール の熱流動との関係について，おもに分子動力学と統計力学の ロバスト制御理論 Robust Control Theory 観点から検討して，その利用や数値解析手法を講述する。１． 原子・分子スケールからみた熱流体，２．相界面，核生成， ロバスト制御理論は，制御対象の不確かさをモデル化の段 クラスター，３．化学反応や光吸収・放射，４．分子熱流体 階で明らかにすることにより，安定性，制御性能ならびに仕 の数値解析法，５．分子熱流体の応用 様が不確かさに対してロバストであることを保障する制御系 設計を目指している。理論の理解に必要となる数学的手段に 熱流体システム工学 言及したのちに，代表的な成果である H∞制御理論を中心に Thermo-Fluid System Engineering 建設機械や輸送機器などの動力システムは，エンジンや油 圧機器などが複合した熱流体システムとなっている。本講義 では主に建設機械を例にして，主動力源であるディーゼルエ 講義する。 機械制御 Control of Mechanical System ンジン，動力伝達機構である油圧システム，またシステムの 本講義では，ロボットアームに代表される機械システムに 熱バランスついて解説する。また最新の排ガス浄化技術や燃 ついて，そのモデリングと制御に関する基本的な手法を解説 焼技術，システムにおけるエネルギーロスと回生技術につい する。まず非線形状態方程式を用いた機械システムのモデリ て紹介する。 ングについて述べる。非線形状態方程式の解と平衡点，位相 非均質流体熱工学 面解析と線形近似システムについて論述したのち，さまざま な安定性の定義とリアプノフ関数に基づく安定論について述 Thermal Engineering in Heterogeneous Fluid Flow System 非均質な流れの中でも特に重要な気体と流体の混在する気 液二相流についてその現象のモデリングとシミュレーション 手法について述べる。気液二相流の乱流現象，気泡，液滴， べる。また，実機を用いた実習を行う。 人間機械情報工学 Human-Machine Information Engineering １．メカトロニクスシステムの機構・力学・制御 液膜の挙動とそれに伴う熱輸送現象についてその詳細な物理 的モデル，数値解析手法について講述し，気液二相流を用い ２．人 間共存型メカトロニクス（リハビリ支援システム，パワーア シストシステム等） ３．各種感覚受容器・運動神経生 理学 た伝熱機器への設計への応用についても具体例を示す。 ４．遠隔操作 ５．ヒューマンインタフェース・ＶＲ・力覚提 推進工学 示 Jet Propulsion 航空エンジン，産業用ガスタービン，ロケットエンジンの 構成と設計の基礎となる空気力学，熱力学，サイクル論につ いて述べるとともに，ジェットエンジンを構成する要素の特 ６．医療・福祉 メカトロニクス（手術支援システム，義 肢，装具等） ７．メカトロニクスシステムの安全性 ハイパーヒューマン工学 Hyper Human Engineering 性，圧縮機とタービンのマッチング等につき述べる。また高 ヒトの動体視力は一秒間に高々３０フレーム程度である。 バイパスエンジンおよび超音速エンジン，ロケットエンジン このヒトの動体視力の限界が医療や工場の現場で支障をきた の設計法を概説する。 している。このようなヒトの能力限界を人工的にカバーし， みかけのヒトの能力を工学的手段を借りて向上させようとい （制御工学科目類） うのがハイパーヒューマン工学である。ここでは，高速ビジ 多変数制御理論 ョンと高速カメラを中心に据えて工 学応用，医療応用に展開 するための基礎を習得することを目的としている。具体的に Multivariable Control Theory 状態方程式表現に基づく代表的な制御系設計理論を，数理 モデルの導出から実機試験まで含めて講義する。制御理論の は，ハイパーアクティブセンシング，生体ダイナミックセン シング，生体インピーダンスイメージャ等について言及する。 フィロソフィ，実システムのモデリングの方法，制御系設計 の基本課題について明らかにしたのちに，最適レギュレータ （知能機械学科目類） ー理論とその拡張，オブザーバー，カルマンフィルタによる 人間機械情報工学 状態推定，サーボ系設計とその２自由度化について述べる。 制御工学科目類 また制御系設計例についても言及する。 参照 ハイパーヒューマン工学 － 73 － 制御工学科目類 を学ぶ．またミクロな機械現象や加工現象の計測に適用でき 参照 る，干渉や回折を利用した具体的な精密計測法について講述 知能制御論 制御工学科目類 する。さらにナノフォトニクスや光放射圧場力学など，光の 参照 量子論に基づいたナノ加工計測に関する最新のトピックスに 構成論的知能学 知能・機能創成工学専攻 ついても触れる。 参照 加工学 人間指向システム論 知能・機能創成工学専攻 Theory of Machining 参照 金属切削における切削機構，工具摩擦の機構を講述し，こ （統合デザイン工学科目類） れを基に難加工の状態（材料，加工条件）での切削機構，工 システム設計工学 具摩擦における諸現象について力学モデルを使った解析など を説明し，理論面からも理解を深め，解決策の方向を論ずる。 Systems Design Engineering さらに,複合材料の成形加工における成形材料の変形，繊維配 設計への要求はますます高度なものとなり，機械や装置な どの内容もより複雑なものとなってきている。このため，優 れた設計を行うためには，個々の技術を高度なものとするこ とに加えて，それらをシステム化するための統合技術が重要 向などの諸現象について述べる。 創成加工学 Machining Process Design になってきている。本講義では，数理計画法を基盤とした最 実際の「ものづくり」はたった一つの加工プロセスで成立 適設計における複雑で大規模なシステムの設計方法，人工知 し，完成することはない。様々な，また複数の加工プロセス 能や知識情報処理に基づいた設計支援の考え方や展開例，設 を適切に組み合わせることで初めて「ものづくり」を実現で 計を進めるプロセスを合理的なものとするための着眼点や計 きる。そこで本講義では，現在の電気・電子，半導体，IT 産 画の方法について，系統的に論じる。 業を支えている超精密加工部品を題材に，実際の「ものづく り」をトータルのプロセスとして理解するとともに，最適な ライフサイクル工学 「ものづくり」を行っていく戦略，方法論について解説する。 Life Cycle Engineering ものづくりにおいて，環境問題への対応は今や必要不可欠 となっている。環境問題解決に向けたものづくりの一つの重 要な考え方は，製品の一生（ライフサイクル）を適切に設計， マネージメントすることである。本講義では，この製品ライ フサイクルの設計・マネージメントの基本的な考え方を解説 する。１．環境問題の現状，２．リサイクルの現状と課題， ３．インバース・マニュファクチャリング，４．ライフサイ コンピュータ援用生産工学 統合デザイン工学科目類 参照 レーザプロセス学 Laser Materials Processing レーザによる先端材料加工の基礎に関連して，下記の内容 の講義を行う。 １．放射電磁場の基礎 基礎知識 クル設計の考え方と方法 ２．光の伝播と分散 ４．光と物質の相互作用 ６．レーザ加工の種類と原理 コンピュータ援用生産工学 ７．レーザ加工現象 ーザ加工欠陥の発生機構と防止法 Advanced Computer-Aided Production System Engineering 現在の「ものづくり」はシステム化され，設計された製品 の３次元情報をもとに，各種の自動機からなる生産システム ３．材料の ５．レーザ発振の原理 ８．レ ９．レーザ加工の知能化 10．産業界におけるレーザ加工の応用例 ナノ界面設計学 が生産情報にコントロールされながら合理的に製造を行って 固体力学科目類 いる。タイムリーに製品を製造するには管理システムも大き 機械工学特別講義Ⅰ な役割を果たしている。本講義では，このようなコンピュー 機械工学特別講義Ⅱ タ化された生産の仕組や背景となる基礎技術を解説し，あわ 機械工学特別講義Ⅲ 参照 機械工学および関連分野のトピックス せて現状を概観する。 フレキシブルコンピューティング (共通科目) 計算力学科目類 参照 工学英語Ⅰ 構造安全評価学 English for Engineering Ⅰ 固体力学科目類 参照 生命先端工学専攻物質生命工学コース「工学英語Ⅰ」参照 工学英語Ⅱ （生産加工学科目類） English for Engineering I 光マイクロ機械計測学 生命先端工学専攻物質生命工学コース「工学英語Ⅱ」参照 Optical Micro-measurement on Mechanical Engineering 光学の基礎である Maxwell の方程式，光波の干渉・回折・ 偏光の原理を理解させ，実際の各種光学デバイスの基本特性 － 74 －