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応用力学研究所(九州大学)

■応用力学研究所(九州大学) 090513

製造に関する次代への進化>応用力学研究所(九州大学)





応用力学研究所は、海洋・大気、および核融合・プラズマに関する力学的研究を2つ
の柱として、さらに新しい研究分野を開拓する基礎力学研究とともに、国内的には
全国共同利用研究所として、また国際的には東アジアあるいはヨーロッパとの研究
ネットワークの拠点として、先端的な研究を展開しています。

 変化しつつある地球環境を反映して、海洋・大気に関わる環境研究には、様々な
側面からの要請がさらに強まることが予想され、また、核融合研究には、遠い将来を
目指して長い階段を上り続けることが要求されています。これに近未来の自然エネル
ギー利用に関わる研究を加えて、社会へのより直接的な貢献も視野に入れています。

 これらの研究に関連する幅広い応用力学分野の国内外研究者を受け入れ、組織的
な共同研究を通して、人類が直面している地球環境問題・エネルギ−問題の解決に
役立つべく、大学附置研究所の特質を生かした研究の遂行を目指しています。

 
更新 2010.08.30

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□応用力学研究所
 (九州大学)



 

◆研究所について(あいさつ)

◆研究所概要

◆沿革

◆将来計画

◆諸活動

◆全施設、装置概要

 

◇研究所内容紹介













































































































 

応用力学研究所は3大部門、2研究センターから構成され、1997(平成9)年以来、全国共同利用研究所として、海洋・大気、高温プラズマに関連した広い範囲、それに関連する基礎力学の研究分野において、工学・理学的な様々なアプローチから多角的に取り組んでいます。
 

■研究部門 3部門

□新エネルギー力学部門
新エネルギー力学部門は、地球環境とエネルギー生産の調和可能性を示唆する新時代に向けて、化石燃料の代替エネルギーとなる各種のクリーンで再生可能なエネルギー、例えば、風力エネルギー、太陽光エネルギー、海洋エネルギーの効率的な取得のための研究開発を行う。そのため、自然エネルギーの力学現象、エネルギー変換の基本物理過程を研究し、応用機器として様々な新エネルギー機器を開発していく。また、これらの独立分散型エネルギーを一つの供給受給システムとしてまとめ、効率的生産と低エネルギー消費を図るいわゆるスマートグリッド化の研究にも着手する。このために下記の五つの研究分野を構成する。

◆風工学分野
大気流体工学分野は,地表に近い大気に現れる風の動き,波の発生,および乱流の輸送拡散現象の基本過程を調べ,大気環境の調和と保全,ならびに風力エネルギーの有効利用に関する研究を行っています.また,長大構造物などの耐風特性,市街地や複雑地形の風況パターンについて検討し,周辺風環境,強風災害対策などを包含した総合的な風環境予測法の確立を目指した研究を行っています.このために大型風洞,温度成層風洞,水槽などを用いた流体実験と数値流体計算法を用いたシミュレーション実験,流動メカニズムの推定実験などを行っている.

◆結晶成長分野
半導体の結晶成長や数値シミュレーションをキーワードとして,電子デバイスや光デバイス用結晶の成長に関わる研究を行っています.特に“マクロからミクロまで”をスローガンとして,原子レベルの現象と連続体としての現象の相関についての研究を行っています
1.半導体結晶成長分析
2.極限環境下における半導体材料の物性特性
3.超高熱伝導度半導体の創製
4.高効率太陽電池の開発
5.半導体界面の動力学

◆新エネルギーシステム工学分野
再生可能な新エネルギーシステムに関する幅広い研究を行う。当面の課題として、応用力学研究所で開発中の風レンズ風車の材料・構造問題、アダプティブブレードを含む高機能風車構造体の開発、大型CFRP風車構造特性,風車の洋上展開に向けた材料構造様式の研究があげられる。なお、平成23年度まで東北大学歯学研究科および金属材料研究所との生体高機能インターフェースに関する大学間連携科学推進事業を実施し、その後は、材料構造を超えた再生可能エネルギーシステムに拘わる課題にも取り組む。

◆エネルギー変換工学分野
・歯科用材料、新エネルギー創製
・整形外科、歯科用医療機器、再生医療用材料

◆海洋環境エネルギー工学分野
本分野は大学院総合理工学府 大気海洋環境システム学専攻 海洋システム力学講座 を協力講座として担当しています。
 

□地球環境力学部門
 
地球環境に関わる海洋と大気の諸現象について幅広い側面からアプローチすること、観測やモデリングさらに計測技術の開発などを通した、地球環境とくに大気・海洋システムの解明がこの部門の目的である。
地球規模の人為的環境変化など外的要因の変化によって,大きく変わりつつある大気・海洋システムを研究対象とし、物理過程から化学・生物過程まで様々な素過程を考慮した理論・観測・監視,また大気および海洋循環システムを再現する数値モデル研究を通して,観測・モデル研究の統合化による大気海洋環境変化過程の定量的解明を目指す。  
◆大気環境環境モデリング分野
アジア、全球規模の大気環境モデリングと気候変動予測

◆海洋動態解析分野
東アジア縁辺海とその沿岸域の海洋環境変動に関する観測的研究

◆海洋環境物理分野
海洋環境物理分野では,海洋における物質,運動量および熱の輸送に重要な役割を果たしている海洋渦動や,黒潮などの西岸境界流の実態を把握し,その物理機構を解明し,東アジアの海洋環境の変動に果たす役割を把握することを目指しています。

◆大気物理分野
大気物理分野では,気候システムにおける雲とエアロゾルの役割、大気放射と水循環 について理解することを目指し、船舶や衛星に搭載した雲レーダやライダを用いたリ モートセンシングの研究を行っています。

◆海洋工学分野
海洋流体工学分野では、海面から深海に及ぶ海中環境の計測に用いる計測システムや海底資源の探査・採集のための海中ロボット、海中作業機器等の設計・開発及びその基礎となる運動学・流体力学・制御工学の研究を行っています。

◆非線形力学分野
流体中の乱流、波の非線形現象の解明
 

□核融合力学部門

21世紀を拓く新型エネルギーの開発をめざして、高温高密度プラズマの基礎学理、プラズマと固体表面の相互作用、高エネルギー環境下での材料の諸物性、極限プラズマ環境下で使用される構造材料の開発研究など、プラズマと固体力学に関する基礎研究を行います。
 
◆高温プラズマにおける乱流と相転移の物理研究
◆格子欠陥と材料強度の基礎的研究
◆中性子による照射損傷の基礎的研究
◆トライアム実機によるプラズマ・壁相互作用の研究

参考 090513の部門が上記3部門へ変更になりました。

□基礎力学部門

□海洋大気力学部門

□プラズマ、材料力学部門

 


■研究センター 2センター

□東アジア海洋大気環境研究センター
◆東アジア海洋大気環境監視、予測
◆対馬海峡表層レーダー
◆日本海予報
◆化学天気予報
 

□高温プラズマ力学研究センター

 この地球上に有史以前から生命をはぐくんできた太陽エネルギーの源は核融合反応によるものです。この太陽を我々の手で地上に作り出し、人類のエネルギー源として利用しようというのが核融合研究の目的です。
高温プラズマ力学研究センターは、平成19年4月に発足いたしました。ここでは、球状トカマクQUESTを用いてトーラスプラズマの長時間維持に関する研究や核融合プラズマに関係した基礎的研究開発を推進していきます。
 

 

◇お知らせ・イベント

◆講演、研究集会
◆行事
◆出版物
 

◇共同利用研究











 

●全国共同利用応用力学研究拠点に認定
2009(
平成21)年6月25日、九州大学応用力学研究所は、文部科学省科学技術・学術審議会学術分科会研究環境基盤部会から全国共同利用・応用力学研究拠点に認定されました。 全国の国私立大学から行われた106件の申請の中から選ばれた73拠点のひとつになったものです。 今後、今までと同様、核融合力学・地球環境力学・新エネルギ−力学という応用力学分野の中核施設として、全国共同利用・共同研究を活発に進め、高い研究レベルを維持して、学術研究のさらなる発展に寄与しなければならないと考えています。

大型実験研究施設を集約した2研究センター及び基礎力学,海洋大気力学,プラズマ・材料力学の各部門において,共同研究と研究集会を公募しています.
◆共同利用研究一覧
◆研究集会一覧
◆共同利用研究公募
◆成果報告
◆全施設、装置概要
◆過去の共同利用一覧
 

◇生体ーバイオマテリアル高機能インターフェイス科学推進事業

 
●九州大学&東北大学 
    大学間連携プロジェクト




















 

生体は内的にも外的にも,生物学的環境のみならず力学的環境下にもあり,これらの環境が第一義的な要因として生体およびバイオマテリアルの能力を規定している.このため,高機能を具備したバイオマテリアルの開発は,従来の個別学問領域の事業では達成できない.生体生体組織とバイオマテリアルが出会うインターフェイスにおけるメカニズムの研究は,マテリアルサイエンス,生体−バイオマテリアルインターフェイスにおける生物学,そして応用力学が関連する学際領域に位置するものであり,各分野において先導的役割を担っている研究機関の有機的連携が必要が必要である.これら異なった研究機関の研究者が結集して解明し,連携研究として廃初めて成し遂げられるものである.
本事業の目的は,大学間連携研究を推進することによって,連携組織それぞれの固有の優れたアイデアを結集し,自己組織化能,生体応答制御能,および力学適応能の3つの機能を有する生体−バイオマテリアル高機能インターフェイスを創製することである.

応用力学研究所では,研究所長がプロジェクト統括という立場を取り,基礎力学部門の2分野,複合連続体力学分野と破壊力学分野,の教員がプロジェクトの構成メンバーとなっている.また,各分野の構成要員にとらわれずに,各教員の専門性に基づいて2つの研究グループ,インプラント境界力学グループと生体力学グループ,を新たに構成し研究に取り組んでいる.
応用力学研究所グループの主な研究目的は,力学適応能に優れる生体−バイオマテリアル高機能インターフェイスを創製するために,計算力学と実験力学の手法を用いて,生体とバイオマテリアルの力学的相互作用を評価し,そのメカニズムを解明することである.具体的には,生体解析システムの構築と応用,界面力学評価システムの構築と応用などが挙げられる.

◆インプラント境界力学グループ
◆生体力学グループ

 


◎公開情報
 

○日本海の海況予報


 

日付・描画する対象・図の形式・描画領域などを設定することができます。
緯度・経度・深度・時刻等を設定し、平面分布図・鉛直断面図・時間変化図等を描画することができます。
ブラウザのJavaScript機能に基づき、水平マップ上のマウス操作によって任意の領域を拡大表示することができます。
 

○大気微粒子予報
 

エアロゾル(大気浮遊粒子状物質)は大気の霞みの原因となる物質です。呼吸器系などに影響を及ぼすと言われています。
このページのエアロゾル予測は数値モデルSPRINTARSによるシミュレーションをもとに行われています。
 

 

 

 

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