The 21st Century COE Program
Center of Excellence for Research and Education on Complex Functional Mechanical Systems

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２１世紀ＣＯＥプログラム「動的機能機械システムの数理モデルと設計論」

第８回社会連携セミナー
および京機会関東支部ＳＯＥ

本セミナーでは，昨年度より，２１世紀ＣＯＥプログラム「動的機能機械システムの数理モデルと設計論」に於ける社会連携活動の一環として，複雑系機械工学と先端技術についての講座を開講して参りました．今年度のＣＯＥ, ＳＯＥセミナーでは，毎回，あるテーマを掲げ，大学・産業界からの研究紹介に加え，より広く社会を展望した産学での共通の問題を議論し意見交換をさせていただく機会として企画を進めて参りたいと考えております．

第８回の京都大学２１世紀ＣＯＥセミナーとして，以下のようなテーマを企画致しました．皆さまの積極的なご参加をお願い申し上げます．

テーマ：『複雑系流体力学の産業への応用』

なお，講演会終了後，下記のＳＯＥ（Salon of Excellence）も開催いたします．

参加希望者は，京機会ホームページ内，会合受付にて，ＣＯＥおよびＳＯＥ，それぞれに出欠他，必要事項を必ず記入の上，申し込み願います．なお，卒業生以外の方は，卒業年次は「その他」を選択下さい．また，ＣＯＥの参加者名簿は Web で閲覧できますが，ＳＯＥはできません．

• 第８回社会連携セミナー
• 京機会関東支部ＳＯＥ
• 問い合わせ先

第８回社会連携セミナー

開催概要

プログラム

１．「プラズマを用いた超微細加工技術と宇宙マイクロ・ナノ工学」（13:30-14:20）

京都大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻　教授　斧　高一（複雑系流体Ｇメンバー）

プラズマを用いた微細加工技術，いわゆるプラズマエッチング技術は，今日，半導体プロセスやマイクロマシニング (MEMSプロセス) などマイクロ・ナノ工学に不可欠の微細加工手段である．現在では，パターン加工寸法が sub-0.1 m (sub-100 nm) に対応する技術開発も進み，許容される加工寸法精度は 10 nm 以下と，いわゆるナノの領域に入っている．一方，宇宙開発において，人工衛星など宇宙機やその搭載機器・デバイスの小型・軽量，高機能，低消費電力，高信頼性化，および宇宙機材料の高機能・高信頼性化は永遠の課題である．経済性の追求と多種多様なミッション遂行にとって決定的に重要であり，現在，欧米を中心に，宇宙マイクロ・ナノ工学として熾烈な競争が進行している．

本講演では、まず，プラズマエッチング技術の現状と最新動向，およびその物理的・化学的基礎を紹介し，半導体プロセスとマイクロマシニングの分野における今後の課題に言及する．さらに，宇宙マイクロ・ナノ工学について，材料，デバイス，およびマイクロシステムの観点から，現状と将来に向かっての展望・期待を紹介する．国内では馴染みが薄いが，宇宙工学とマイクロ・ナノ工学は極めて親和性のよい組み合わせである．

２．「格子ボルツマン法による複雑流れのシミュレーション」（14:30-15:20）

京都大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻　教授　稲室　隆二（複雑系流体Ｇメンバー）

宇宙関連技術のマイクロスラスターやマイクロマシン（MEMS）などに見られる微小スケールにおける熱流動や気液二相流あるいは液晶やコロイドなどの構造性流体の流動現象などの複雑流に対して，マイクロスケールからのアプローチによりマクロスケールの現象を予測するメゾスケール解析法の一つである格子ボルツマン法が注目されている．本講演では，格子ボルツマン法について，その基礎と応用を紹介する．非圧縮性粘性流体ならびに気液・液液二相流に適用可能な格子ボルツマン法を取り上げる．また，格子ボルツマン法とナビエ‐ストークス方程式との関係を漸近理論を用いて明らかにする．さらに，格子ボルツマン法を発展させたLattice Kineticスキームについても紹介する．

３．「イオン電流計測を用いたフォーミュラ１エンジンの燃焼モニタリングシステム」（15:40-16:30）

（株）本田技術研究所　アドバンスドパワープラントリサーチブロック　島崎　勇一

フォーミュラ 1用エンジンは，高出力を得るために超高回転で運転する必要があり，シリンダボア径を大きく，ストロークを短く設計している．そのため，燃焼も不安定になりやすい．また，これらは極限まで軽量化されているため，構成部品の耐久性も課題である．さらに，複雑なシステムでもあり故障も起こり易い特徴を持っている．また，レースは，もとより予選でも限られた時間でこれらを発見し，修理をしなくてはならないが，たいていの場合，故障の有無や原因究明は，ドライバーの能力で判断され，定量的ではなかった．本研究は，これらを解決するために，イオン電流計測を用い常時オンボードで燃焼状態をモニタリングし，エンジン制御やテレメータリングによるピットへの情報供給に活用するものである．その制御内容は，失火検出，へジテーション検出，デトネーション検出などであり，精度や信頼性が高く，フォーミュラ 1やCARTなどのレースで有効に活用されている．

４．総合討論（16:30-17:00）

総合討論では，上記の各講演での関連テーマについて議論を重ねて参ります．とりわけ，日本製造業において複雑流体に関係した話題等を提供していただくとともに，近年の機械系からの学生の就職事情に鑑みながら，今後の大学教育と企業の取り組みについてご参加の方々との自由な意見交換が出来る場になればと考えております．

京機会関東支部ＳＯＥ（Salon of Excellence）

京機会関東支部では，会員が気楽に楽しみながら情報交換や人脈形成をはかる場をつくることになりました．幅広い見識を持って，国内外に影響力を行使しうる次世代人材の発掘と育成を図るのが趣旨です．技術のみならず，多様なジャンルにわたる幅広い見識の涵養をねらいとした会合です．今回は，ＣＯＥセミナー終了後，同会場にて立食形式で講師も交えて，講演の内容や産学共同等の内容で自由に意見交換を行いたいと考えておりますので，奮ってご参加戴くように御願い申し上げます．お時間の都合でＣＯＥセミナーにご参加できない方で，ＳＯＥのみご参加される方も歓迎いたします．

問い合わせ先

• ＣＯＥ事務担当：　西川美保（京都大学工学部物理系事務室，075-753-5180，coe21_adm@mech.kyoto-u.ac.jp）
• ＣＯＥ社会連携担当：　松久寛（京都大学機械理工学専攻，075-753-5225，matsu@prec.kyoto-u.ac.jp）
• ＳＯＥ担当：　三澤吉次（ユタカ技研株式会社　栃木技術研究所開発ブロック　主任技師，028-673-8895，Kichiji_Misawa@yutakagiken.co.jp）