ベースとなる学問分野

ナノテクノロジーから巨大システムまで「機械四力学」と関連する学問をベースに総括的かつ多角的に学ぶ。

機械工学という言葉を聞くと、どうしても「油まみれ」で「汗くさい」というようなイメージが付きまといますが、実際は全く違います。確かに機械工学では、ものづくりの基本となる設計製図や機械工作を基礎技術として学びますが、実際には「機械四力学」とそれらに関連する学問をベースとして、ナノテクノロジーの応用から巨大プラントの設計・製作・保守管理まで、統合的かつ多角的な視点によりおこなう学問分野です。実際の研究の現場では、理論的なアプローチはもちろんのこと、実験による評価およびコンピュータによる数値シミュレーションを駆使して現象の予測や機器設計・開発、を行います。

さて、ここで言う機械四力学とは、「機械力学」「材料力学」「熱力学」「流体力学」であり、それに関連する学問領域として「機構学」「伝熱工学」「制御工学」「メカトロニクス」「ロボット工学」、更にはコンピュータを駆使した「計算工学」などが挙げられます。機械工学とは、これらの学問を基軸として自動車・エネルギー・環境・ロボット・医療・航空・宇宙開発、など多岐にわたる分野を支え、現在でも発展しつづける学問分野です。

 

材料力学

イメージ材料の変形や破壊、構造物の強度解析、および新しい材料開発を行う。機械の設計や安全性を評価するために最も重要となる学問。以下の全ての学問と密接に関係する。

機械力学

イメージ機械の各要素に作用する力と運動に関して学ぶ学問であり、機械振動や回転機械の力学はその代表である。安全工学や快適さを取り扱う人間工学とも密接に関係する。

熱力学(伝熱工学)

イメージ熱現象を物質の巨視的性質(温度や圧力など)や分子運動論的性質から扱う学問。エアコンやラジエータなどの熱交換器、発電所などにおける熱利用評価、電子機器における冷却、排熱利用、などが応用例としてあげられる。

流体力学

イメージ流れの動力学を扱う学問。管内の流れや自動車・飛行機などのまわりの流れ(空力設計など)、更には大気・海洋における流れ(竜巻、台風など)やスポーツ流体(ボール周りの流れなど)が対象となる。

制御工学

イメージ制御理論にもとづき入力と出力の関係を自由に操る学問。サーボ系(対象物の位置や姿勢など操る)、ロボット、プロセス制御などがあげられる。

メカトロニクス・ロボット工学

イメージメカトロニクス

機械製品を動作させるための機構部品と制御のためのセンサや電子回路を複合させて制御する学問。

ロボット工学

ロボットの開発と制御に関する技術を学ぶための学問。幾つもの工学要素(アクチュエータ、センシング、精密制御、人工知能など)が複雑に絡み合う総合工学分野である。産業ロボット、医療ロボット、介護ロボット、などはその応用例である。

計算工学

イメージ上記全ての学問領域において、コンピュータを駆使して現象をシミュレート(模擬)して設計や最適化へ反映させる学問であり、更にその計算手法の開発もおこなう。