研究室紹介

地球温暖化の深刻化に伴い，船舶からの二酸化炭素排出量も厳しく制限されるようになり，燃費性能，すなわち推進性能の重要性が益々増してきています。推進性能向上のためには，船まわりの流れ，および推進器が作り出す流れを理論的に考えると共に，実験値等による検証，知見を積み重ねながら，既存技術の改良，更には，新技術の開発が求められます。流体力学的な性能向上のため，コンピュータによる数値計算法の開発，および高速回流水槽での模型試験から，流れと流体力の解明と流体力学的形状最適化に関する研究を行っています。

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教育・研究スタッフ

• 安東 潤 教授
• 金丸 崇 准教授
• 吉武 朗 助教

主な研究テーマ

• 新形式省エネ舵の開発
• PIV（粒子画像流速測定法）を用いた流場計測に関する研究（新しい試験法の構築）
• 舶用プロペラに発生するキャビテーションと誘起される船尾変動圧力に関する研究
• 舶用プロペラの流体力学的形状最適化に関する研究
• 潮流タービンのタービン性能に関する研究

船舶を安全に運航し、海難事故による人命の損失や地球環境の汚染を防止するためには、優れた運動性能を有する船舶や浮体構造物を設計・建造することが重要です。船舶海洋運動制御工学研究室では、流体力学や制御工学を基礎とする理論計算ならびに船舶運動性能試験水槽において実施する模型試験に基づいて、船舶や浮体構造物の流体力学的特性と運動性能の推定法を確立するための研究を行っています。さらに、それらを応用することにより、周囲の環境条件に基づいて運動を適切に制御し、自律航行する船舶の開発を目指しています。

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教育・研究スタッフ

• 古川 芳孝 教授
• 茨木 洋 助教
• 椎葉 高史 技術職員

主な研究テーマ

• 船体に作用する流体力の推定に関する研究
• 船舶の操縦運動の推定に関する研究
• 深層強化学習を応用した船舶の衝突自動回避に関する研究
• 深層学習を応用した船舶の操縦運動の推定に関する研究
• 船舶および浮体式構造物の係留に関する研究

船舶，海洋構造物などの輸送機器，巨大構造物を対象に，構造力学，構造強度学の観点から，最先端の数値解析技術ならびに実験技術を用いて，これら構造物の静的ならびに動的な変形挙動と強度の解明を目指しています。また，安全性の評価のために重要な，過酷な波浪状態のもとで働く外力を推定する技術開発を行うとともに，安全性や経済性に優れた最適な構造様式の検討も行っています。以上のように，構造システム研究室では「大型構造物の安全性を見極める」研究を日々進めています。

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教育・研究スタッフ

• 栁原 大輔 教授
• 藤 公博 助教

主な研究テーマ

• 構造物の座屈・最終強度に関する研究
• 確率論に基づく構造物の安全性評価（構造信頼性評価）に関する研究
• 構造変形に基づく作用荷重推定に関する研究
• 構造・流体連成解析に関する研究
• 船艙内粒状貨物の運動と液状化に関する研究

大型溶接鋼構造物の建造に際しては，溶接/加工などに起因する強度劣化を最小限に抑えつつ目的形状に仕上げることが必要です。一方，供用期間中に作用する荷重に起因する亀裂損傷により破壊に至ることがあり，構造物の疲労と破壊機構の解明は，極めて重要な課題です。
当研究室は，材料強度学に基づく疲労・破壊機構の解明，加工に起因する材料劣化・変形解析，及び先進的建造，接合技術に関する教育・研究を担当しています。

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教育・研究スタッフ

• 後藤 浩二 教授
• 松田 和貴 准教授
• 村上 幸治 技術専門職員

主な研究テーマ

• 任意負荷履歴下における疲労亀裂成長に関する高精度な数値シミュレーション手法の構築
• レーザ・アークハイブリッド溶接の大型溶接構造物適用に向けた技術開発
• レーザ技術を活用した溶接構造物の長寿命化
• 海洋構造物係留鎖の耐摩耗性能評価のための実験及び数値解析手法の構築
• 地震動を受ける大型パイプラインの低サイクル疲労強度評価
• 大型構造物建造のための接着技術に関する研究

海洋空間を利活用するための輸送，生産，人工物などの機能を最大限に利用するために，構築される海洋システムが保持すべき機能設計，環境設計およびシステム全体が人間系と融合し調和するような最適設計と評価に関する教育・研究を担当しています。主な研究テーマは下記の通りです。

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教育・研究スタッフ

• 篠田 岳思 教授
• 田中 太氏 准教授

主な研究テーマ

• 海難事故等の人的要因を考慮した機能システムの安全・信頼性評価
• 海洋環境保全のための濾過処理技術の開発
• コンテナターミナル等の物流拠点の荷役システムに関する研究
• 人工物の機能性向上のための艤装設計に関する研究
• 人工物の生産性・安全性向上のための可視化システムの開発

当研究室では，海洋の実環境下における船舶の運動に基づく設計，海洋観測および各種探査用海中ロボットの開発とその運動制御に関する教育と研究を行っています。
離島航路やレジャーに用いられる比較的小型の船舶では，波浪中の過大な運動が問題となり，その自律制御は今後の重要な課題です。
また，新しい方式の推進機構を用いたグライダー型水中ビークルや魚類型ロボットの開発をとおして，従来の機器では実現が困難であった海洋の探査，開発を目指しています。

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教育・研究スタッフ

• 山口 悟 准教授

主な研究テーマ

• 水中ビークルの運動制御に関する研究
• 小型高速艇の運動制御に関する研究
• 自律運動制御のための外界認識に関する研究
• 離島航路における船体運動の解析に関する研究
• 水中グライダーの開発
• 魚類型ロボットの開発

資源小国のわが国ですが，わが国周辺海域には，様々な海洋エネルギー資源が賦存しています。特に，洋上風力エネルギーのポテンシャルは膨大であり，2050年のカーボンニュートラルに向けてわが国においても本格的な導入が進められようとしています。一方，海外に目を向けると，海洋温度差発電にも極めて大きなポテンシャルがあります。そこで本研究室では，1) 浮体式洋上風力発電，2)　浮体式海洋温度差発電，の2つを主な対象領域として，その技術開発（実用化研究）を推進しています。

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教育・研究スタッフ

• 宇都宮 智昭 教授

主な研究テーマ

• 浮体式洋上風力発電施設の設計ツール開発
• 浮体式洋上風力発電施設の係留構造に関する研究
• 浮体式洋上風力発電施設の構造モニタリングに関する研究
• 浮体式海洋温度差発電施設の動的応答と設計法に関する研究
• 浮体式海洋構造物の施工シミュレーションに関する研究

本研究室では、基本的な造船工学に加え、システム工学や知能・情報工学等の他分野の立場から、人工知能やロボット技術を用いた船舶海洋分野の設計支援や作業支援を実現するためのシステム構築についての研究を行っています。それらの研究を通じ、何らかの技術的課題に直面したとき、他分野、特にシステム工学分野から積極的にIT技術を導入し、今までにない斬新かつ合理的な問題解決策を立案・実現できる人材の育成を目指しています。

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教育・研究スタッフ

• 木村 元 教授
• NOVAES MATHIAS TIAGO 助教
• 木下 順二 技術専門職員

主な研究テーマ

• 配管設計の自動化・省力化（船舶・プラント・ガス埋設管など）
• 無線LAN電波強度を利用した屋内位置推定システムの開発
• 貨物船のカーゴホールド壁面吸着型清掃ロボットの開発
• 造船所のストックヤードおよび工程計画のスケジューリングに関する研究
• 船舶の３Dデータの高度利用に関する研究