2023.02.14 Tue
機械工学科トピックス一覧
【機械工学科】卒業研究発表会を開催（第１弾）
２月６日（月）、２号館にて理工学部機械工学科（機械システムコース・エネルギー輸送システムコース）の卒業研究発表会が開催されました。
▲発表の様子
▲４年間の集大成を披露しました
４年次には研究室に所属。研究の集大成として各自がテーマを設定し、指導教員の指導を受けながら卒業研究に取り組みます。
◆今年度の研究テーマは以下の通り
| 所属研究室 | 研究テーマ |
|---|---|
| 尾池研究室 | 極低温フローティングリングの流動特性に関する研究 |
| 足立研究室 | 環境変化におけるセラミック亀裂治癒能力 |
| 足立研究室 | ステンレス鋼の高温高圧水下での応力腐食割れ |
| 泉 研究室 | 円管周りの滴状凝縮時の局所熱伝達係数の測定 |
| 泉 研究室 | 円柱伝熱面上の局所熱伝達係数測定法の開発 |
| 水野研究室 | 身長認識に連動した消毒液ディスペンサ及び検温装置高さの自動調整システムの検討 |
| 水野研究室 | 感圧センサによる接触パターン認識に関する研究 |
| 亀谷研究室 | 安全弁の製作と動作検証 |
| 亀谷研究室 | 欠歯歯車による往復運動機構の製作 |
| 亀谷研究室 | 飲料保温器の企画・設計・製作・評価 |
| 髙橋研究室 | FDM型３Ｄプリンタの特性を活かした継手・仕口の検討 |
| 髙橋研究室 | 可変秤量式シャルピー衝撃試験の開発と評価 |
| 髙橋研究室 | トレビュシェットの設計・製作と教育的効果 |
＜卒業研究発表を終えて＞
柴田 陽平さん（ 機械工学科４年次・山形県山形工業高校出身）
①卒業論文のテーマ・研究内容
テーマ：身長認識に連動した消毒液ディスペンサ及び検温装置高さの自動調整システムの検討
新型コロナウイルス感染対策として施設入口等に設置されている非接触検温計と消毒液ディスペンサ―の高さを、対象者の身長に応じて自動的に調整するシステムを構築しました。
具体的には、身長を計測する超音波センサのデータを基に、リニアアクチュエータに実装した非接触検温計と消毒液ディスペンサ―の高さを自動で動かす装置を試作しました。リニアアクチュエータとは、シャフトが直線状に上下に移動するモータの一種です。
②そのテーマを選んだ理由
アルバイトの時、お客様が子どもを抱えて検温しようとした際に、手を滑らせて子どもを落としてしまった光景を見て「危ない！」と思った経験からアイディアが生まれました。
また、アルコールを噴射した際に誤って背の低い子どもの目に入る事故なども相次いでいると知りました。そこで、検温計と消毒液ディスペンサーが子どもの身長にも対応できるようなシステムを構築することにより、子どもが関係する事故が減らせるという思いで研究を開始しました。
③卒業研究で苦労した点
本研究で考案したシステムは、ハードウェアとソフトウェアから構成されており、作成したプログラムをマイコンボードに転送し、センサとアクチュエータが思い通りに作動することです。しかし、新しいことに挑戦することは簡単ではなく、超音波センサとアクチュエーターを連携させるのに誤作動が多くて苦労しました。
何度もトライアンドエラーを繰り返し、正確に作動する装置が完成しました。しかし、元々選択したアクチュエータの仕様により、動きが遅いという課題が残りました。
商品化するにはまだまだ課題は多いですが、自分が構築した装置について実験的な原理検証を行うことができたので、学術的に貢献できた部分もあるかと思います。
④卒業後の目標
就職先は、オーダーメイドの工作機械を作るメーカーです。
大学で学んだ知識と技術をいかし、分からないことはしっかり聞く謙虚な気持ちを忘れず、一人前のエンジニアを目指します。また、卒業研究で苦労した点、つまりトライアンドエラーという過程が課題解決に向けた取り組みにつながることが分かりました。諦めずに努力して、様々な方法を試し、失敗から学びながら、ものづくりの開発に励んでいきたいです。
①卒業論文のテーマ・研究内容
テーマ：身長認識に連動した消毒液ディスペンサ及び検温装置高さの自動調整システムの検討
新型コロナウイルス感染対策として施設入口等に設置されている非接触検温計と消毒液ディスペンサ―の高さを、対象者の身長に応じて自動的に調整するシステムを構築しました。
具体的には、身長を計測する超音波センサのデータを基に、リニアアクチュエータに実装した非接触検温計と消毒液ディスペンサ―の高さを自動で動かす装置を試作しました。リニアアクチュエータとは、シャフトが直線状に上下に移動するモータの一種です。
②そのテーマを選んだ理由
アルバイトの時、お客様が子どもを抱えて検温しようとした際に、手を滑らせて子どもを落としてしまった光景を見て「危ない！」と思った経験からアイディアが生まれました。
また、アルコールを噴射した際に誤って背の低い子どもの目に入る事故なども相次いでいると知りました。そこで、検温計と消毒液ディスペンサーが子どもの身長にも対応できるようなシステムを構築することにより、子どもが関係する事故が減らせるという思いで研究を開始しました。
③卒業研究で苦労した点
本研究で考案したシステムは、ハードウェアとソフトウェアから構成されており、作成したプログラムをマイコンボードに転送し、センサとアクチュエータが思い通りに作動することです。しかし、新しいことに挑戦することは簡単ではなく、超音波センサとアクチュエーターを連携させるのに誤作動が多くて苦労しました。
何度もトライアンドエラーを繰り返し、正確に作動する装置が完成しました。しかし、元々選択したアクチュエータの仕様により、動きが遅いという課題が残りました。
商品化するにはまだまだ課題は多いですが、自分が構築した装置について実験的な原理検証を行うことができたので、学術的に貢献できた部分もあるかと思います。
④卒業後の目標
就職先は、オーダーメイドの工作機械を作るメーカーです。
大学で学んだ知識と技術をいかし、分からないことはしっかり聞く謙虚な気持ちを忘れず、一人前のエンジニアを目指します。また、卒業研究で苦労した点、つまりトライアンドエラーという過程が課題解決に向けた取り組みにつながることが分かりました。諦めずに努力して、様々な方法を試し、失敗から学びながら、ものづくりの開発に励んでいきたいです。
▲プログラムをマイコンに転送する柴田さん 
▲正確に作動するまでトライアンドエラー大衡 吟之介さん（機械工学科４年次・宮城県加美農業高校出身）
①卒業論文のテーマ・研究内容
テーマ：円管周りの滴状凝縮時の局所熱伝達係数の測定
内容：極めて大きな熱伝達係数を示す滴状凝縮を工業用凝縮器に利用することにより凝縮器の小型化、高効率化が期待されます。
本研究では工業用凝縮器に通常使用される水平円管を取り上げ、円管周りの局所熱伝達係数を測定し、その熱伝達機構を検討することを目的としました。
②テーマを選んだ理由
滴状凝縮の伝熱機構の解明と局所熱伝達の測定方法に興味があったためです。
滴状凝縮は、現状もっとも熱伝達係数が高いと言われていますが、その伝熱機構は不明な点が多い現状であり、その解明に興味を引かれました。
また、円管上における局所熱伝達の正確な測定法は新たに開発するしかない現状であるため、その開発にも興味を引かれました。
③卒業研究で苦労した点
新たな測定法の開発には熱伝導の逆問題法を用いましたが、そのためには熱伝導解析をしなければなりません。解析のためVBAプログラムを自作しましたが、プログラムが上手く作成できず、苦労しました。
④卒業後の目標
４年間学んできたことを基礎として、入社後の開発業務に生かすと共に、更に多くの未経験の事にもチャレンジして自分のエンジニアとしての懐を深くしたいです。
①卒業論文のテーマ・研究内容
テーマ：円管周りの滴状凝縮時の局所熱伝達係数の測定
内容：極めて大きな熱伝達係数を示す滴状凝縮を工業用凝縮器に利用することにより凝縮器の小型化、高効率化が期待されます。
本研究では工業用凝縮器に通常使用される水平円管を取り上げ、円管周りの局所熱伝達係数を測定し、その熱伝達機構を検討することを目的としました。
②テーマを選んだ理由
滴状凝縮の伝熱機構の解明と局所熱伝達の測定方法に興味があったためです。
滴状凝縮は、現状もっとも熱伝達係数が高いと言われていますが、その伝熱機構は不明な点が多い現状であり、その解明に興味を引かれました。
また、円管上における局所熱伝達の正確な測定法は新たに開発するしかない現状であるため、その開発にも興味を引かれました。
③卒業研究で苦労した点
新たな測定法の開発には熱伝導の逆問題法を用いましたが、そのためには熱伝導解析をしなければなりません。解析のためVBAプログラムを自作しましたが、プログラムが上手く作成できず、苦労しました。
④卒業後の目標
４年間学んできたことを基礎として、入社後の開発業務に生かすと共に、更に多くの未経験の事にもチャレンジして自分のエンジニアとしての懐を深くしたいです。