機械システム工学
プログラム

未来機械を創造し、グローバルで活躍する技術者・研究者の育成

自動車、鉄道、ロボットや医療機器などの人々のくらしを支える機械とものづくりに必要な設計、材料、加工学などの機械工学の教育研究を行っています。着想した未来の機械のアイデアを実際にカタチにしてみせる、さらには、その能力を武器にグローバルで活躍する技術者・研究者を育成することを目指しています。

プログラムの特色

機械システム工学プログラムは、ものづくりの“基幹工学”である機械工学を中心として、多様化する科学技術に対応できるよう幅広い分野の知識や技術の教育を通して、人類社会に豊かな生活環境を提供できる技術者・研究者を育成しています。
本プログラムでは、少人数教育の実施と実習や実験の充実を図るとともに、高度情報化社会に対応したコンピュータ教育と国際化に対応した専門分野の英語教育を重視しています。
また、本プログラムで行われている研究はいずれも最先端で実際に社会で問題となっているテーマを取り上げており、4年次や大学院での卒業研究でこれらの研究に取り組むことができます。

教育プログラム

機械システム工学プログラムでは基礎理論・技術の理解と応用能力、および創造性の養成を中心とした学習・教育目標を九つ掲げています。これにより、卒業時には国際的に通用する研究者・技術者の育成を目指しております。
主な専門科目の内容は、機械から生体にいたる様々な材料の強度や組織の解析、流体の力学的挙動の解明、熱を含む各種エネルギーの変換・伝達・利用、機械の力学、自動車や鉄道などの振動解析法や制御法、機械設計の理論とコンピュータを利用した設計技術、様々な加工技術、複雑な形を測定できる各種計測法、ロボットなど制御システムの設計法、メカトロニクスなどです。

この教育プログラムは、「機械システム工学プログラム日本技術者教育認定機構認定プログラム」として、日本技術者教育認定機構(JABEE)より認定を受けています。

授業紹介

機械工学実験Ⅰ~Ⅳ

機械システム工学プログラムは、ものづくりの“基幹工学”である機械工学を中心として、多様化する科学技術に対応できるよう幅広い分野の知識や技術の教育を通して、人類社会に豊かな生活環境を提供できる技術者・研究者を育成しています。
本プログラムでは、少人数教育の実施と実習や実験の充実を図るとともに、高度情報化社会に対応したコンピュータ教育と国際化に対応した専門分野の英語教育を重視しています。
また、本プログラムで行われている研究はいずれも最先端で実際に社会で問題となっているテーマを取り上げており、4年次や大学院での卒業研究でこれらの研究に取り組むことができます。

摩擦の実験
金属材料の引張試験
エンジン発電機によるエネルギー変換実験

3D CAD 演習

CAD(コンピュータ支援設計)ソフトを使って、ものづくりに必要な設計・製図法の知識と技術を学びます。いろいろな機械要素の設計でソフトの使い方に慣れたら、各自の自由なアイデアを形にしていきます。3次元でモデリングするため、自分で設計したものをよりリアルに感じることができます。

3D-CADソフトで設計しています。

プログラムの
先端研究

トライボロジーのバイオメカニクス分野への展開

新田 勇教授

当研究室ではトライボロジー(摩擦学)について研究しています。摩擦を減らして機械の動きを滑らかにすることが目的です。摩擦を減らせば自動車の燃費が向上しますので、環境問題にも貢献できます。ここでは、摩擦の研究をバイオメカニクス分野に展開している例を示します。
図1は脊椎固定システムで脊椎側彎(そくわん)症で湾曲した部位を矯正するために使われます。レーザー加工でミクロな突起を締結ネジの底面に形成すると摩擦力が上がります。その結果、少ない締め付け力でも十分な固定力が得られ、固定システムの小型化が可能となりました。
図2は手首の骨折治療に使われる骨接合プレートです。40~60歳代の働き盛りに好発するため、治療後の迅速な社会復帰が望まれます。治療のためには任意の角度で骨に刺入できるポリアキシャルロッキングスクリューが必要です。トライボロジー分野の表面処理技術を適用してネジ表面の硬さを向上させた結果、新方式のロッキング機構が開発できました。これらの成果は新潟の医療機器メーカーとの共同研究から生まれています。学生はこの共同研究に参加してエンジニアとして成長します。

図1 脊椎固定システムの施術例(モデルボーン使用)
図2 ポリアキシャルロッキングを可能とする表面処理技術

マルチマテリアル化のための材料接合技術

材料同士をつなぎ合わせる「接合」は、ものづくりに欠かせない技術として活躍しています。最近では、自動車や航空機などの様々な分野で、性質の異なる材料を組み合わせて製品の高機能化を図る「マルチマテリアル化」が進められ、これを実現するための接合技術の研究が活発に行われています。超音波振動を利用した接合技術は材料同士を高速で摩擦させることで、瞬時に接合することが出来る技術であり、マルチマテリアル化に適した接合技術の一つとして注目されています。この技術のさらなる高性能化を目指して、接合界面のミクロな領域で起こる科学現象を可視化技術や材料組織解析、シミュレーションなどを駆使して調べています。

超音波接合によるマルチマテリアル化
接合プロセスの材料組織解析と変形シミュレーション

取得できる
免許と資格

  • 教員免許
    高等学校教諭1種免許状(工業)
  • 資格
    1種ボイラー・タービン主任技術者(6年の実務により取得可)
    技術士補(JABEE認定)

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