スタッフ紹介

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原田豊満 ■専門分野について■ ■中学生・在校生へ■

■氏名■

原田 豊満(ハラダ トヨミツ)

■役職■

教授

■メールアドレス■

mail_harada

■教員ブログ■

■個人ホームページ■

■略歴■

  • 1980年(昭和55年) 3月 長崎大学工学部機械工学科卒業
  • 1980年(昭和55年) 4月 三菱電機株式会社
  • 1985年(昭和60年) 4月 福岡県工業技術センター機械電子研究所
  • 2003年(平成15年) 9月 九州大学大学院工学府機械科学専攻博士後期課程 退学
  • 2003年(平成15年)10月 久留米工業高等専門学校 機械工学科 助教授

■最終学歴■

長崎大学工学部機械工学科卒業

■最終学位■

2004年2月 博士(工学)

■学位論文■

ひずみゲージと弾性力学を併用した実構造物の力学状態の推定に関する研究

■専門分野■

材料力学

■担当科目■

応用物理Ⅰ、材料力学Ⅰ、機械工学概論、弾塑性力学、産業財産権特論、機械工学実験、卒業研究、専攻科研究論文

■研究テーマ■

  • 領域型ひずみゲージ法
  • 微小変形・大変形の判別法
  • ぜい性切欠材の破壊条件

■所属学会・協会■

日本機械学会、日本材料学会、日本計算工学会

■社会活動■

M&M研究会、九州デジタルエンジニアリング研究会

■■専門分野について■■

■材料力学について■

機械が高性能であることは大切なことですが、その前に壊れないように作ることが重要です。そしてできれば、軽くて安く作れれば、さらにいいでしょう。

自動車や航空機のことを考えると、すぐにわかると思います。材料力学は、軽くて安くしかも壊れない機械を設計するための学問で、本格的な研究は、17世紀にガリレオが始めたと言われています。しかし今日でもなお解明されていないことが多く、魅力的な研究分野でもあります。

軽くて安全な機械を設計するには、機械の各部にかかる力(応力)とそこに使われる材料の強さを知る必要があります。広い意味での材料力学は、材料の強さや機械の各部にかかる応力をコンピュータや実験によって求める高度な内容も含みますが、狭い意味では、機械の各部の応力を簡単な計算で求める学問をさします。高専や大学で材料力学というと、この狭い意味の材料力学を意味しており、機械工学科の学生にとっては、とても重要な科目です。

■研究テーマについて■

応力の分布状態を実験や計算によって、これまでより簡単に求める方法を研究しています。具体的な内容を一つだけ紹介します。

○領域型ひずみゲージ法
実験によって、応力分布状態を簡単に求める方法の研究で、九州大学と共同で研究しています。写真に丸く映っているものがひずみゲージで、機械部品の表面に貼り付けて計測器につなぐと、ひずみゲージを貼ったところの応力が測定できる便利なもので、いろいろなところで、良く使われています。

しかしひずみゲージを貼ったところ以外の場所の応力は知ることができず、高い応力がかかっていることを見逃す原因となっていました。

この研究では、機械の部品のなかで、高い応力がかかりそうなところの応力分布の関数をあらかじめ求めておくことにより、写真のようにひずみゲージを貼ると、図のように、ひずみゲージを貼っていないところの応力分布もわかるようにしました。

領域型ひずみゲージ法

この研究以外にも、航空機などに使われている繊維強化プラスチックの応力分布状態(応力集中係数)を電卓で簡単に計算できる方法などについて、研究しています。

■共同研究について■

強度関係のことで問題があれば、ご相談ください。可能であれば、共同研究等で対応させていただきます。

■■中学生・在校生へ■■

■入学志望の中学生へ■

材料力学は、機械の強度設計にすぐ使えるので、大変てごたえのある、おもしろい学問です。科学が高度に発達した現在では意外ですが、こんなこともわかっていないのかと驚くようなことも、まだまだあります。5年生の卒業研究や専攻科の研究では、機械の強度設計や検査にすぐに応用できることを研究しています。入学後材料力学に興味をもった人は、卒業研究で一緒に研究しましょう。

■在校生へ■

材料力学は、機械の設計、保守に欠かせないものであり、機械技術者であれば必ず使用する技術です。しかし材料力学は、学ぶ際に、感覚的にとらえなければならない部分が多いこともまた事実です。授業では、多くの人の感覚になじむ、最良と思われる方法で説明しますが、万人の感覚に合う説明はできません。授業でわかりにくく、また質問してもなお、わかりにくい場合には、教科書以外の材料力学の本を読んで、自分の感覚に最もなじむ記述を見つけることも一つの方法です。

研究分野としての材料力学は、まだまだ基礎的なことが解明されておらず、やりがいのある分野です。たとえば、なにをもって板厚が「薄い」というのか、明確な基準を語れる人は世界中にいないでしょう。破壊現象の解釈、すなわち破壊の基準(最大応力が引張応力に達すれば破壊するなど←不正解) も多分に経験に支えられているのが現状です。

科学としても技術としても、材料力学は若人が挑むに十分値する分野です。材料力学の常識を塗り替えんとする意欲的な学生の研究への参加を期待します。