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材料力学研究室 成蹊大学 理工学部 理工学科(機械システム専攻)、理工学部 システムデザイン学科、material mechanics laboratory, seikei university

材料力学研究室を主宰する酒井 孝教授に対して、「成蹊大学リーディングリサーチャー」の称号が付与されました。

「成蹊大学 リーディングリサーチャー(Seikei University Leading Researchers)」の称号は、大型戦略的研究資金制度の研究代表者で、本学の教育、研究及び社会貢献の推進に先導的な役割を担う本学の現役の専任教員に対して付与されるものです。

2024年7月時点で、本称号は全学で3名、理工学部で2名、機械システム専攻で酒井教授・1名のみが付与されています。

電界放出形走査型電子顕微鏡装置(FE-SEM-EDS/EBSD装置)
オープンアドレスで整頓された学生居住スペース
塑性加工CAEソフトウェア・DEFORM-3Dのライセンス所有
卒業生全員分の修士論文・卒業論文は研究室の財産
清潔で試食用食材が豊富なスパラボ(パスタ研究所)

実験室と学生居室が引越しました(2024年9月)

理工学部新棟竣工にともない、2024年9月、実験室、SEM室、パスタ室、学生居室、酒井教授室の全てが新棟5階501室に引越ししました。新棟5階501室は制限エリア内にあります。

研究グループ(2025年度)

DEFORM班、引張特性班、鏡筒曲げ班(金属3Dプリンタグループ)、鍛造班、GOS班、KAM班(KAMグループ)、サポイン班、ナノSUS班、インプラント班

研究グループ(2024年度)

金属3Dプリンタ製SUS316Lのクリープ特性と結晶方位観察、クリープ試験前後における金属3Dプリンタ製SUS316Lと市販材SUS304の結晶方位評価、金属3Dプリンタ製SUS316Lの曲げにおける集合組織その場観察、金属3Dプリンタ製SUS316Lの異なるひずみ速度における引張特性(金属3Dプリンタ班)"Creep Properties and Crystal Orientation Observation of Metal 3D-printed SUS316L Stainless Steel", "Crystallographic Orientation of Metal 3D-printed SUS316L and SUS304 before and after Creep Test", "In-situ EBSD Observations of Bending for Metal 3D-printed SUS316L Stainless Steel", "Tensile Properties of Metal 3D Printed SUS316L at Different Strain Rates"

SEM-EBSD分析から得られるKAM値と相当塑性ひずみとの関係の定式化、様々な引張速度におけるKAM値と相当塑性ひずみの定式化、金属材料におけるKAM,GOS,およびGRODを用いた相当塑性ひずみの定量評価(KAM班)"Formulation of Relationship between KAM Value Obtained from SEM-EBSD Analysis and Equivalent Plastic Strain", "Formulation of KAM Value and Equivalent Plastic Strain for Various Tensile Testing Speeds", "Quantitative Evaluation of Equivalent Plastic Strain in Metallic Materials Using KAM, GOS, and GROD"

HPS加工の相当ひずみの違いによるTi-6Al-7Nb合金の組織と機械的性質(インプラント班)"Influence of equivalent strain on microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-7Nb alloy processed by high-pressure sliding"

研究グループ(2023年度)

金属3Dプリンタ製SUS316Lのクリープ特性とDEFORM-3Dによる応力解析、金属3Dプリンタ製SUS316Lの機械的性質と結晶方位観察(金属3Dプリンタ班)"Creep Property of Metal 3D-printed SUS316L Stainless Steel and Stress Analysis by Using DEFORM-3D", "Crystallographic Orientation and Mechanical Properties of 3D-Printed SUS316L"

冷間圧延した金属材料のKAM値と相当塑性ひずみの定式化(KAM班)"Formulation of KAM Value and Equivalent Plastic Strain for Cold-rolled Metallic Materials"

WC-Co系超硬合金におけるき裂先端の微小ひずみおよび金属間化合物の定量評価(サポイン班)"Evaluation of Microstrain in Crack-tip Field and Intermetallic Compound for WC-Co Cemented Carbide"

往復HPS加工を施したTi-6Al-7Nb合金板材の組織と機械的性質の評価(インプラント班)"Microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-7Nb alloy processed by high-pressure sliding"

研究テーマとグループ(2022年度)

種々の金属材料の曲げにおける集合組織その場観察(鏡筒班)"In-situ EBSD Observations of Bending for Various Metallic Materials"

鍛造用金型の実現に向けた金属3Dプリンタ製SUS316Lの材料特性(金属3Dプリンタ班)"Material Properties of Metal 3D-printed SUS316L Stainless Steel for Forging Die"

EBSD法を用いたWC-Co系超硬合金のき裂近傍における微小ひずみ評価(サポイン班)"Strain Measurement of Micro Crack for WC-Co Cemented Carbide by Using EBSD"

種々のひずみを付加したSUS304およびAZ31のKAM値評価(KAM班)"KAM Value of Various Strain for SUS304 and AZ31"

パスタ素材の変形抵抗式導出とDEFORM-3Dによる応力解析(パスタ班)"Stress Analysis by Using DEFORM-3D and Flow Stress for Pasta Material"

材料の研究室がなぜ「パスタ」の研究をしている??

食品メーカーの研究所では、農学や食品科学の専門家が多い一方、工学を専門とする研究者は少ない現状があります。しかしながら、食品メーカーの生産技術部門では、工程改善、工場のライン設計、金型設計等、工学の知識を必要とする業務が多いのは知っていますか。

DEFORM-3Dは塑性加工総合シミュレーションソフトで、一般的な塑性加工に関する素材の変形とダイスの応力状態を、定量的に知ることができます。パスタの押出しを考えた場合、デュラムセモリナ粉と水とを混練した生地を、圧力を負荷してダイス穴から押出します。これは、例えばアルミニウム合金の溶湯を矩形ダイス穴から押出して、アルミニウムサッシを製造する工程と類似していて共通点が多いと思いませんか。

金属加工の分野では、シミュレーションを援用したダイスの応力評価や素材流れの可視化は通常的に行われています。しかし、DEFORM-3Dを金属の押出し変形以外に応用した研究はこれまでにありません。パスタ生地の押出しを塑性加工における押出し加工と見なしてDEFORM-3Dにより解析する試みは、酒井教授と材料力学研究室が世界で初めてです。

この研究では、これまでにダイスの応力状態把握とパスタ素材流れの可視化が実現できました。この知見は金型設計やパスタマシン設計の高効率化および高精度化につながっています。

研究室の技術シーズ・キーワード・技術相談のご依頼

電子顕微鏡(高分解能FE-SEM)を用いた分析:試料観察(表面、破面)、EDSによる元素分析、EBSDとOIMソフトによる結晶方位・集合組織分析、ひずみ量の定量評価、塑性変形にともなう結晶回転、SEM鏡筒内での曲げ試験、結晶方位の定点観察、金属3Dプリンタ材料の材料・結晶特性

解析ソフトによる評価:DEFORM-3Dによる塑性変形解析、解析で使用する材料定数導出試験

研究分野・キーワード:材料力学、材料工学、金属材料工学、機械材料、材料加工、曲げ、結晶方位、集合組織、金属3Dプリンタ、パスタ、strength of material, material mechanics, material science, crystallographic orientation, plastic deformation, bending, texture, 3D metallic printer, pasta, spaghetti

材料力学研究室の所有装置(2024年9月現在)

金属材料製作装置:ASONE社製・高性能マッフル炉(2台)、サンユー電子株式会社製・真空蒸着装置

金属材料試験装置:株式会社エー・アンド・デイ製・50kN万能材料試験機(動ひずみ測定器・2台)、株式会社ミツトヨ製・マイクロビッカース硬さ試験機

金属材料研磨装置:日本電子株式会社製・断面試料作製装置クロスセクションポリッシャ、ビューラー社製・自動研磨装置

金属材料分析装置:★日本電子株式会社製・電界放出形走査型電子顕微鏡装置(FE-SEM-EDS/EBSD装置)、株式会社キーエンス製・ワンショット3D形状測定機、小型高倍率測定顕微鏡、OLYMPUS社製・小型高倍率測定顕微鏡、島津製作所株式会社製・水分計

その他の装置:東京理化器械株式会社製・送風定温乾燥機、ドラフトチャンバー、スパラボ(スパゲティ研究所内)各種調理器具

廃棄済みの装置:株式会社マルトー社製・卓上型研磨機(2台)、Roland DG社製・高解像度レーザ3Dスキャナ、東京試験機社製・卓上型小型万能試験機、Akashi社製・微小硬さ試験機、Roland社製・小型モデリングマシン、HBOT社製・3Dプリンター、Rigaku社製・微小部X線回折装置(XRD装置)、レーザーテック株式会社製・走査型レーザー顕微鏡、株式会社前川試験機製作所製・コンピュータ計測制御式全自動500kN万能試験機、シャルピ衝撃試験機

展示会等への出展

MF-Tokyo 2021・オンライン(プレス・板金・フォーミング展)、大学サイトへの登録(2021年11月)

MF-Tokyo 2019(プレス・板金・フォーミング展:東京ビッグサイト)、大学ブースへの出展および講演:「成蹊大学 理工学部 システムデザイン学科 材料力学研究室における取り組み」(2019年7月)

MF-Tokyo 2017(プレス・板金・フォーミング展:東京ビッグサイト)、大学ブースへの出展および講演:「集合組織研究の概要・集合組織と加工性との関係」(2017年7月)

MF-Tokyo 2015(プレス・板金・フォーミング展:東京ビッグサイト)、大学ブースへの出展および講演:「成蹊大学 理工学部 システムデザイン学科 材料力学研究室における取り組み」(2015年7月)

MF-Tokyo 2013(プレス・板金・フォーミング展:東京ビッグサイト)、大学ブースへの出展および講演:「純銅の曲げ変形にともなう集合組織の変化ならびに材料力学研究室の取り組み」(2013年7月)

研究室メンバーの卒業後の進路(2009年度〜2024年度)

材料力学研究室では、2009年4月に酒井教授が着任して以来、2024年3月までの13年間で、学部卒業136名(男性106名、女性30名)、大学院修了26名(男性20名、女性6名)の卒業生・修了生を輩出しました。卒業生・修了生の皆さんが、社会で活躍することを願っています!

進学:成蹊大学大学院・33名、筑波大学大学院・1名

製造:日産自動車株式会社・8名、株式会社SUBARU・5名、東洋製罐グループホールディングス株式会社・4名、本田技研工業株式会社・4名、横河マニュファクチャリング株式会社・3名、凸版印刷株式会社・3名、株式会社アマダ・3名、スズキ株式会社・3名、三菱電機株式会社・2名、マックス株式会社・2名、日野自動車株式会社・2名、株式会社ヤマナカゴーキン・2名、日本発條株式会社・2名、株式会社IHI・2名、株式会社富士通ゼネラル・2名【以下各社1名】プラス株式会社、株式会社東芝テック、三井金属アクト株式会社、株式会社日立製作所、ソニーグローバルマニュファクチャリング&オペレーションズ株式会社、アズビル株式会社、大日本印刷株式会社、パーカー熱処理工業株式会社、株式会社不二家、臼井国際産業株式会社、株式会社日本テクシード、セイコーエプソン株式会社、株式会社カンドー、株式会社吉野工業所、丸茂電機株式会社、ダイキン工業株式会社、株式会社パイオラックス、菱電商事株式会社、井関農機株式会社、株式会社駿河生産プラットフォーム、三菱マテリアル株式会社、ジョンソンコントロールズ株式会社、株式会社ロキテクノ、ホーチキ株式会社、アマノ株式会社、ぺんてる株式会社、三菱日立パワーシステムズ株式会社、三菱重工業株式会社、東京ガス株式会社、オリンパス株式会社、株式会社ニュートン、月島機械株式会社、株式会社LIXIL、パナソニック産機システムズ株式会社、三菱電機ビルテクノサービス株式会社、株式会社関電工

通信:東日本電信電話株式会社・2名

IT・シンクタンク・コンサルティング:【以下各社1名】東京海上日動システムズ株式会社、株式会社シー・キューブド・アイ・システムズ、JFEテクノリサーチ株式会社、第一生命情報システム株式会社、株式会社プロネクサス、株式会社日立ソリューションズ、さくら情報システム株式会社、大興電子通信株式会社、日立ソフトウェアエンジニアリング株式会社、株式会社NSD、株式会社マーケティングフォースジャパン、JRAシステムサービス株式会社、SCSK株式会社、GMOペパボ株式会社、株式会社船井総合研究所、日本システム技術株式会社、T&D情報システム株式会社

運輸:【以下各社1名】日本通運株式会社、東海旅客鉄道株式会社、全日本空輸株式会社

商社・銀行・生保・証券:株式会社三菱UFJ銀行・3名、【以下各社1名】三井住友海上きらめき生命保険株式会社、神鋼商事株式会社

放送・広告:【以下各社1名】北海道放送株式会社

教員・公務員:【以下各社1名】松戸市役所、東京都教育委員会、警視庁

人材派遣・サービス・その他:株式会社VSN・2名、【以下各社1名】日本中央競馬会、株式会社ニトリ、株式会社ファーストリテイリング、株式会社カーメイト、株式会社よみうりランド、その他

学会等での受賞(研究室メンバー)

当時B4・鈴木彩絵さん、本多怜君、山本絢香さんが日本材料学会関東支部2019学生研究交流会(於・慶應義塾大学)において「A2024-T3アルミニウム合金の曲げにおける集合組織その場観察(鈴木さん)」、「AZ31合金板のレーザー照射条件の違いによる組織と硬さの変化(本多君・山本さん)」のタイトルでそれぞれ発表し、優秀講演賞を受賞しました。(2019年9月)

当時B3・鍋島実紅さん、山本絢香さん製作した「ピンチハンガー」が、第28回学生マグネシウムデザインコンテストで第3席を受賞しました。 さらに、本多怜君、石井梨里香さん、鈴木彩絵さん、宮本楓香さんが製作した「ショッピングカート」が、同じく努力賞を受賞しました。(2019年2月)

当時B4・三島悠太郎君が日本材料学会関東支部2018学生研究交流会(於・中央大学)において「レーザ照射による難加工材の冷間曲げ加工の実現」のタイトルで発表し、優秀講演賞を受賞しました。(2018年9月)

当時B3・磯部元気君、宮本祥太郎君が製作した「ハンドキャッチャー」が、第27回学生マグネシウムデザインコンテストで努力賞を受賞しました。 (2018年2月)

★当時B3・深田佳帆里さん、大谷隆光君が製作した「キックボード」が、第26回学生マグネシウムデザインコンテストで第2席を受賞しました。 さらに、入澤友哉君、多久昌宏君が製作した「スリッパラック」が、同じく技術賞を受賞しました。(2017年3月)

当時B3・深井公美さん、若穂囲直子さんが製作した「折りたたみ式譜面台」が、第25回学生マグネシウムデザインコンテストで第3席を受賞しました。(2016年3月)

当時M1・小川智裕君が日本材料学会関東支部・学生研究交流会(於・東京都市大学)において、「アルミニウム板と真鍮板のレーザ照射による集合組織制御」のタイトルで発表し、優秀講演賞・オーラルセッションの部を受賞しました。(2015年11月)

当時B3・鈴木葵さん、犬飼友花里さんが製作した「オールマグネシウム洗濯物干」が、第24回学生マグネシウムデザインコンテストで第2席を受賞しました。さらに、当時B3・米澤潤君、田沼理菜さん、松木煕君が製作した「キャリーカート」が努力賞を受賞しました。(2015年3月)

当時M1・又吉祐子さんが日本材料学会関東支部・学生研究交流会(於・成蹊大学)において、「CO2レーザマシンによるアルミニウム板の集合組織制御」のタイトルで発表し、優秀講演賞・オーラルセッションの部を受賞しました。(2013年10月)

当時B4・藤巻祐登君が成蹊大学賞・学術部門(特別奨励賞)を受賞しました。(2013年3月)

当時M2・菊田進作君が平成25年度(第48回)日本塑性加工学会賞・学生奨励賞を受賞しました。「レーザ切断加工を施したAl合金板の内部組織と力学的特性の解明」に関する高い業績が評価されたものです。(2013年1月)

当時M2・菊田進作君が第63回塑性加工連合講演会(於・福岡県)にて「アルミニウム合金板のスプリングバック特性に及ぼすレーザ切断の影響」のタイトルで優秀論文講演奨励賞を受賞しました。(2012年10月)

当時B4・藤巻祐登君が日本材料学会関東支部・学生研究交流会(於・東京工業大学)において、「真鍮腐食の錆に対するフラクタル定量評価」のタイトルで発表し、優秀講演賞・ポスターセッションの部を受賞しました。(2012年10月)

研究室メンバー7名(リーダー・当時・B4吉川さおりさん、メンバー・B4加藤翼君、川村玲於奈君、永久友梨さん、藤巻祐登君、又吉祐子さん、吉川将一君)が製作した「おりたたみイス」が、第21回学生マグネシウムデザインコンテストで奨励賞を受賞しました。(2012年6月)

当時B4・中村隆宏君が17th Asian Symposium on Ecotechnology(ASET17)(於・富山県)にて「Design of Guardrail by using Fractal Dimension」のタイトルでExcellent Presentation Awardsを受賞しました。(2010年11月)

会社見学会(材力研オリジナル行事)

材力研では、3年次後期に研究室配属になってからすぐに、共同研究先を中心とした企業で、会社・工場見学会のイベントを実施しています。これは、研究室学生さんたちのキャリアプランニングの一環、および4年次から始まる就職活動の動機付けとして実施しています。この見学会がきっかけとなって、就職したメンバーもたくさんいます。

「ネットやテレビの情報だけで就職活動を始めて欲しくない」という酒井教授の強いポリシーで、「研究室の学生さんたちになるべく多くの会社を自分の目で見て欲しい。そして、社員の方々と直接話して欲しい。」という取り組みです。大中小さまざまな規模の材料・機械メーカーを中心とした会社・工場を見学し、将来自分がどんな規模の会社でどんな仕事をしたいか、について考える機会を設けています。企業との共同研究が多い材力研オリジナルの行事となります。

※この会社見学会に掛かるメンバーたち全員の全ての経費を、研究費(外部資金)から支出しています。自己負担は一切ありません。参加対象はB3(全員参加)とM1(希望制)です。

2023年度:8社・(横河マニュファクチャリング株式会社、東洋製罐グループホールディングス株式会社、三菱マテリアル株式会社、株式会社ニッセー、株式会社ヤマナカゴーキン、マックス株式会社、日本通運株式会社、セイコーエプソン株式会社)

2022年度:8社・全社対面に戻しました(東洋製罐グループホールディングス株式会社、株式会社ヤマナカゴーキン、三菱マテリアル株式会社、マックス株式会社、株式会社アマダ、株式会社ニッセー、横河マニュファクチャリング株式会社、セイコーエプソン株式会社)

2021年度:6社・全てオンライン(三菱マテリアル株式会社、株式会社ヤマナカゴーキン、セイコーエプソン株式会社、東洋製罐グループホールディングス株式会社、株式会社ニッセー、マックス株式会社)

2020年度:5社(全社オンライン)、2019年度:7社、2018年度:8社、2017年度:8社、2016年度:9社、2015年度:10社、2014年度:8社、2013年度:6社、2012年度:6社、2011年度:5社、2010年度:1社、2009年度:1社

他大学との研究室交流会(材力研のオリジナル行事)

材力研では、他大学の研究室と合同で交流会を実施し、そこで研究発表および討論、懇親会などの各種イベントを行っています。海外の大学では英語によるプレゼンテーションとディスカッションもしています。学会とは違った気楽な雰囲気で議論できる研究室交流会を、とても大切にしています。

※この研究室交流会に掛かるメンバーたち全員の全ての経費を、研究費(外部資金)から支出しています。自己負担は一切ありません。参加対象はM2・M1・B4で、別途定める参加要件を満たしたメンバー全員です。

※2020年度のコロナ禍以降、研究室交流会の実施を見合わせています。

2019年度:1大学、2018年度:1大学★、2017年度:3大学、2016年度:5大学、2015年度:4大学、2014年度:6大学、2013年度:1大学、2012年度:1大学、2011年度:2大学、2010年度:1大学、2009年度:なし

メディア等での紹介(研究室メンバー)

「成蹊大学2020」の特集・つながるアクトで、酒井教授と当時M1・深田佳帆里さんが紹介されました。(2019年5月)

「大学研究マッチングブック2018」で、当時M1・深田佳帆里さんが紹介されました。(2018年7月)

★螢雪時代・2016年8月号」で、当時M1・鈴木葵さんが紹介されました。(2016年7月)

10/21(水)の読売新聞・朝刊20面に、成蹊大学の広告ページが掲載されました。紙面左下にSEIKEI ONLINEページへのリンクがあり、そこでは酒井教授と当時B4鈴木葵さんとの「日頃の研究室の様子」に関する対談記事が掲載されました。(2015年10月)

成蹊大学機関誌・ZELKOVA 83号の「brilliant student」で、当時B4・犬飼友花里さんとB4・鈴木葵さんが紹介されました。(2015年10月)

「螢雪時代・2015年8月号」で、当時B4・鈴木葵さんが紹介されました。(2015年8月)

成蹊大学機関誌・ZELKOVA 80号の「brilliant student」で、当時M2・又吉祐子さんが紹介されました。(2015年1月)

「女子高生のための理工系大学・学部の進学情報サイト!ハピテク(Happy Technology)」で、当時B4・永久友梨さんが紹介されました。(2012年10月)

「NHK・明日のすイエんサー」に、当時M2・菊田進作君が出演しました。(2012年7月)※音が出ますので注意してください。

「成蹊大学案内2013」で、当時B4・又吉祐子さんが紹介されました。(2012年6月)

「螢雪時代・臨時増刊・全国大学学部学科案内号」で、当時B4・吉川さおりさんが紹介されました。(2012年4月)

成蹊大学機関誌・ZELKOVA 68号の「brilliant student」で、当時M2・菊田進作君が紹介されました。(2012年1月)

メディア等での紹介(酒井教授)

日刊工業新聞「欲しい人材×育てる人材」のコーナーで酒井教授の記事が紹介されました。(2022年5月)

日経産業新聞「就勝就喝」のコーナーで、酒井教授の記事が紹介されました。(2020年10月)

flick!(フリック) 2018年5月号・「ノマドな鞄とその中身を見せてください!」で、酒井教授が紹介されました。(2018年4月)

成蹊大学機関誌・ZELKOVA90号の「Seminar and Laboratory」で、酒井教授が紹介されました。(2017年7月)

成蹊PLANAVIに、パスタ研究の概要と酒井教授の紹介が掲載されました。(2017年5月)

Benesseマナビジョンに、酒井教授の記事「マルチコース制により複合的に専門知識を習得し、プロジェクト型科目によって理論を実践」が紹介されました。(2015年4月)

★Evernote日本語版ブログに、酒井教授の記事「大学教員がおすすめする、大量の論文を管理するための Evernote 活用術」が紹介されました。(2015年3月)

「ビジネスリーダーを目指す社会人のための大学院情報・検索サイト・日経Bizアカデミー・社会人大学院サーチ」で、酒井准教授が紹介されました。(2014年3月)

「成蹊大学理工学部プロモーション映像2013」に、酒井准教授が出演しました。(2013年2月)

成蹊大学機関誌・ZELKOVA 64号の「Seminar and Laboratory」で、酒井准教授が紹介されました。(2011年1月)

成蹊大学・大学案内2011の「Seminar Close Up・教員からのメッセージ」で、酒井准教授が紹介されました。(2010年5月)

作成者 :
SAKAI TAKASHI
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