村山 英晶 准教授

　村山研究室では、安全・安心な社会、持続可能な社会の構築のため、構造物・機械、社会システムの効率性・信頼性向上を可能とする技術の開発に取り組んでいます。

　人間は、体のどこかで異常（痛みや不快感）を感じれば（自己診断）、それらを自己修復したり、自分が置かれている環境を変えたり、専門家（医者など）に治療してもらうことができます。これが私の考える「スマート（知的）」です。そして、これらは私たちが隅々まで発達した神経網と判断力の優れた脳を持っているから可能なことです。もし、構造物や機械（マテリアル＆ストラクチャー）が私たちと同じような機能を持っていれば、より信頼性と安全性を高め、寿命を延ばすことができるはずです。村山研究室では、これまでのセンサにはない優れた性能を持つ光ファイバセンサを開発し、それらを構造物や機械の神経網として利用し、データを分析して自己診断を可能にする解析技術の開発を行っています。最終的に統合されたシステムは構造ヘルスモニタリングシステムと呼ばれ、構造物・機械をこれまでにない賢い人工物、スマートマテリアル＆ストラクチャーへと進化させることができるのです。

　また、先進複合材料による構造物の軽量化に取り組んでいます。F1、競技用ヨットや次世代航空機に用いられている CFRP（炭素繊維強化プラスチック）と呼ばれる鉄よりも軽く強い材料を用いることで、構造物・輸送機器を軽量化し、エネルギー消費量の少ない効率的なシステムを実現することができます。しかし、不均質で異方性の強い材料であるため、上手に設計し、製造する必要があります。艤装研（影山・村山研）の計算・製造・試験設備を活用し、より軽く、強い、新しい複合材料構造の開発を行っています。

　村山研では、システムと要素技術の両面から、またシミュレーションと実験の両面から研究を進めています。

研究会は艤装研（影山・村山研）として行います。

• テーマ(1)　光ファイバセンサの研究
• テーマ(2)　構造ヘルスモニタリングの研究
• テーマ(3)　複合材料構造の研究

テーマ(1) 光ファイバセンサの研究

宇宙航空研究開発機構（JAXA）と共同開発した世界最高の空間分解能を持つ分布型光ファイバセンサの製品化あるいは工学・医療分野への適用を目指して、測定システムの高度化や自己診断を可能とするデータ処理技術の検討を行います。JAXAのほか、ベンチャー企業や大手光ファイバメーカなどとの連携を予定しています。

テーマ(2) 構造ヘルスモニタリングの研究

自らの痛みや不快感を感じられる構造物とするため、光ファイバセンサから得られた情報をもとに構造に作用する外力あるいは存在する損傷を検知する方法について研究します。JAXAなどとの連携を予定しています。

テーマ(3) 複合材料構造の研究

複合材料の船舶・海洋構造あるいは楽器への応用について研究します。材料の特性評価といった基礎的な内容から、数値解析による最適構造の模索、各製造手法の適用性検証などの応用的な内容のうち、その一部あるいは全てを担当してもらいます。テーマによっては企業・公的研究所機関との共同研究となります。

• 研究に必要な技術調査・学習 （光ファイバセンサ、複合材料工学など）
• プログラム・数値解析手法の習得（MATLAB、LabVIEW、CAD/CAEなど）
• 実験・製作手法の習得（各種実験分析法・3Dプリンタなど）
• 実験・計算
• 成果のまとめ・発表

観測や災害時に利用できる再生可能エネルギを用いた無人航走体（Unmanned Surface Vehicle）のテーマもあります。