2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Experiment - and Measurement - Integrated Multilevel Tribology Simulator Based on Accurate Modeling
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25220901
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮本 明 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (50093076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畠山 望 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (50312666)
鈴木 愛 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (40463781)
三浦 隆治 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 助教 (00570897)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2018-03-31
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| Keywords | トライボロジー / シミュレーション工学 / 表面・界面物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
量子論に基づいてミクロとメソ、マクロスケールを繋ぐ「マルチスケールトライボロジーシミュレータ」を世界に先駆けて開発してきたが、最近はトライボロジー分野の機器分析、計測試験方法が飛躍的に進歩してきており、実験と理論・計算で進捗が相互に反映されづらく、十分な協奏・シナジー効果を発揮できていなかった。そこで本研究では、これまで個別に進められてきた実験的手法と理論的・計算化学的手法を融合した「実験融合マルチレベル計算化学手法」を、これも世界に先駆けてトライボロジー分野において実現し、次世代自動車、医療機器など社会の期待が大きい技術に応用して、その有用性を実証した。さらに実験・計測そのものをマルチレベルでリアルにシミュレーションするシームレスシミュレータの開発と合わせて、トライボロジーに関わる研究開発手法を飛躍的に革新した。
１．実験的な構造解析で使用される各種トライボロジー計測手法と、超高速化量子分子動力学法に基づくマルチスケール・マルチフィジックス手法を併用しつつ、新たに人工知能技術を融合させることで、モデリングと計算の速度と精度を高め、より複雑な系への応用を実現した。
２．原子レベルからの積み上げによるトライボ計測・トライボ試験結果予測手法を開発し、マルチスケール・マルチフィジックス計算化学手法による各種シミュレータとのリンクを進めるとともに、実際のトライボ部品・トライボ機器に関するシミュレータを高速・高精度に実現した。
３．ミクロからマクロまでシームレスに可視化するヒューマンインターフェイスを開発し、実際の実験研究者がシミュレーションを容易に使用できる環境を実現した。
４．国内外の多くの実験研究者との連携を進め、開発シミュレータの有効性の検証と課題抽出を行った。さらに幅広い実験研究者との連携を進めており、例えばスノースポーツ、原子力など多様な分野の企業・大学等との共同研究を推進した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] A portable post-processed kinematic GNSS receiver for advanced ski measurements2018
Author(s)
Naoto Miyamoto, Tatsuo Morimoto, Satoshi Mori, Tetsu Miura, Kotaro Okushi, Patrick A. Bonnaud, Ryuji Miura, Ai Suzuki, Nozomu Hatakeyama, Akihiro Isomura, Akira Miyamoto, Masanori Hariyama
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Journal Title
Science and Skiing VII
Volume: 7
Pages: 386-393
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[Journal Article] Accurate temperature measurement of interface between ski and snow surface for friction heating evaluation2018
Author(s)
Junnosuke Okajima, Takahiro Okabe, Naoto Miyamoto, Tatsuo Morimoto, Nozomu Hatakeyama, Kazuhiko Tsunoda, Tsutomu Sasaki, Kenji Kosugi, Katsumi Ito, Masatoshi Suzuki, Tetsuo Shoji, Shigenao Maruyama, Akira Miyamoto, Akihiro Isomura
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Journal Title
Science and Skiing VII
Volume: 7
Pages: 394-400
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[Journal Article] Graphene-based ordered framework with a diverse range of carbon polygons formed in zeolite nanochannels2018
Author(s)
Hirotomo Nishihara, Hiroyuki Fujimoto, Hiroyuki Itoi, Keita Nomura, Hideki Tanaka, Minoru T. Miyahara, Patrick A. Bonnaud, Ryuji Miura, Ai Suzuki, Naoto Miyamoto, Nozomu Hatakeyama, Akira Miyamoto, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, and Takashi Kyotani
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Journal Title
Carbon
Volume: 129
Pages: 854-862
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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