本研究室ではコンピュータシミュレーションによる研究を行っています。研究内容の詳細は研究紹介を参照してください。主には金属材料が加工されて製品になるまでの材料組織の予測を行っています。最近では鋳造・溶接・3Dプリンタなど、凝固を伴う現象の再現と解明に注力した研究を進めています。この場合、固液相変態（凝固・融解）、熱物質輸送、液相流動、固体運動、固体変形などを同時に考える必要があるため、材料力学、機械材料学、流体力学、計算力学などの知識を必要とします。言い方を変えると、材料力学、流体力学、伝熱学などを同時に学べる研究ともいえます。凝固以外にも、固体の熱処理時に生じる粒成長、再結晶なども研究の対象としています。さらに、磁石や電池の組織予測なども行っています。材料組織のコントロールは様々な製品を作成するうえで極めて重要です。また、材料組織予測以外にも、材料組織を有する材料の力学的挙動評価、構造物の最適設計、混相流モデルの構築など幅広い研究を行っています。

シミュレーション手法としては、特にフェーズフィールド法（phase-field method）という数値モデルを用いています。流体のシミュレーションでは、ナビエ– ストークス方程式を直接解く方法以外にも、格子ボルツマン法という方法も用いています。固体の変形のシミュレーションには有限要素法、運動を伴う固体の変形には粒子法などの数値解析法を用いています。さらに、原子スケールの数値シミュレーションにおいては、分子動力学法という方法も使っています。このように、フェーズフィールド法を中心としつつ、様々な数値シミュレーション法を使って研究を行っています。本研究室のもう一つの特徴は高性能計算（high performance computing: HPC）です。スーパーコンピュータやGPU(graphics processing unit)を用い、普通のパソコンでは不可能な規模の計算を行っています。また、データサイエンスを用いた研究も積極的に行っています。高性能計算技術とデータサイエンス技術は今後非常に重要になると考えています。学生のうちにこれらのノウハウを身に付けておくといいと思います。

研究室における卒業研究生活は、学部3年生までの授業のみの生活とは大きく変わります。朝10時には研究室に来て夕方まで研究や勉強をします。授業があれば、必要な筆記用具だけ持って教室に行きます。当研究室では、学生に幅140cmの大きめの机と、デスクトップPC1台、モニタ2台を貸与しています。研究を頑張る学生には、より高性能なPCを使ってもらっています。PCにはwebカメラとマイク（必要であればヘッドセット）も付いており、オンライン授業も自分の机で受けることができます。机の間には高さ160cmのパーティションを置いているので、個人の空間を確保でき、感染症対策もしっかりしています。

当研究室を希望する場合は、前もって研究室教員から研究室の説明を受けてください。卒研配属の直前に行われる研究室説明会に参加してもらっても結構です。当研究室では、しっかり研究を行い、会社では付けることのできない総合的な力を付けてもらうことを目的としています。このため、しっかりした研究指導を行っています。また、当研究室は3×3システムに基づき本学大学院へ進学する学生を希望します。たまに全く説明を聞かず当研究室を希望し配属され、学生も教員も不幸になることがあります。そういう状況は避けたいので、必ず希望を出す前に説明を受けてください。なお、研究室や研究の説明はいつでも対応しますので、遠慮なく研究室に来てください。ただ、教員の都合が悪い時も多いので、前もってメール等で連絡してもらえるといいと思います。