当研究室について
About our lab

 私たちの研究室は、外洋の厳しい風況・海況、深海の極めて高圧な環境、さらには融点近傍に達する氷海域など、極限環境に曝される船舶・海洋構造物や各種機械・機器の耐久性向上(長寿命化)と、それを実現する最適な設計、材料、製造・検査、メンテナンス・寿命延伸技術の確立を目指して研究を進めています。 これらの研究は、近年の気候変動による環境の過酷化や安全保障上の懸念の高まりをうけて、環境・エネルギー・資源・物流・安全といった地球規模の重要課題の解決に不可欠な基盤となり、その重要性はますます増しています。

 それらを高度に達成するためには、極限環境を模擬した精緻な実験に加え、実環境の下で材料や構造体がどのように変形し、最終的に損傷に至るのかを高精度に予測する数値シミュレーション技術の開発が鍵となります。 私たちは、実験と数値解析を両輪として研究を深化させるとともに、データサイエンスやフィジカルAIをシミュレーション技術と融合させることで、「これからのモノづくりと社会に求められる革新的技術」の創出に挑戦しています。

 特に、実環境下における材料や構造体の耐久性に関する研究では、常に変動する多軸応力や環境下で生じる非線形な変形挙動、それらが継続的に作用することによって生じる疲労(亀裂発生・進展)、腐食、摩耗などの損傷が発生・進行して破壊に至るまでの全ての時刻歴・プロセスが対象になります。これらの物理現象は環境条件に強く依存し、複数要因が複合的に作用するため、極めて複雑なマルチフィジックス・強非線形問題となります。 さらに、デジタルツインによる未来予測の高精度化、造船工作や切断・成形・接合などの製造プロセスの最適化、人手不足や技能継承問題を背景とした品質検査の自動化、北極海航路や未開発資源の開拓に向けたシビア環境に対応する材料・構造の開発など、研究対象は多岐にわたります。

 当研究室が開発する精緻な実験技術や先進的な数値シミュレーション手法は、船舶・海洋分野にとどまらず、あらゆる構造物や製造業の課題解決に応用可能な高い汎用性を備えています。 この社会的なニーズが高く、日本、そして世界の産業界に広く貢献し得る挑戦的で魅力ある研究に、ぜひ参画いただき、次世代のエンジニア・研究者として私たちとともに成長し、新しい時代を切り拓いていけることを心より楽しみにしています。

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー About our lab ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー

Our laboratory conducts research aimed at enhancing the durability (long‑life performance) of ships and offshore structures exposed to extreme environments—such as the open ocean subjected to violent waves, the deep sea under extremely high pressure, and ice-covered waters experiencing temperatures near the melting point. We also work toward establishing optimal methods for design, production, inspection, and maintenance (including repair, reinforcement, and life‑extension). With the increasing severity of environmental conditions due to climate change and growing concerns over security, the importance of these advancements continues to rise as they are essential for addressing global challenges related to marine resources, the environment, logistics, and safety.

To achieve these goals at a high level, it is crucial not only to conduct sophisticated experimental investigations that assume extreme environments, but also to develop numerical simulation technologies capable of accurately predicting material deformation behavior and the progression of damage under real operating conditions. Accordingly, we advance our research by integrating experimental and computational approaches, and by fusing data science and physical AI with simulation technologies. Through this integration, we strive to drive “innovative technological development essential for future manufacturing and society.”

In our research on the durability of various materials and structural components, we address the entire process from nonlinear deformation behavior to fatigue (crack initiation and propagation), corrosion, wear, and ultimately failure. These physical phenomena strongly depend on environmental conditions and their time histories, and multiple factors may overlap and interact in a complex manner, resulting in highly nonlinear, multiphysics problems. Our research also spans a wide range of topics, including: improving the accuracy of future prediction through digital twins, optimizing manufacturing processes such as shipbuilding operations, cutting, forming, and joining (which are essential for enhancing durability and cost competitiveness), automating quality inspection in response to labor shortages and skill‑transfer challenges, and developing materials and structures capable of withstanding severe environments, which are expected to play a key role in opening new Arctic sea routes and exploiting frontier natural resources.

The core technologies developed in our laboratory—advanced experimental techniques and state‑of‑the‑art numerical analysis methods tailored for extreme environments—possess broad applicability beyond the maritime field. They can be leveraged to solve challenges across diverse industries and structural systems, contributing to Japan’s industrial sector and the global community. We warmly welcome students and industry partners to join us in this cutting‑edge research. Together, as the next generation of engineers and researchers, we look forward to taking on new challenges and shaping the future.

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