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中村　正行　　ナカムラ マサユキ

教員組織学術研究院（工学系）電話番号026-269-5523
教育組織工学部　機械システム工学科FAX番号026-269-5550
職名教授メールアドレスmaxnaka＠shinshu-u.ac.jp
住所〒380-8553 長野市若里4-17-1　信州大学工学部ホームページURLhttp://www.kankyo.shinshu-u.ac.jp/~nakamuralb/

更新日:2022/12/14

プロフィール

兼担研究科・学部
大学院　理工学系研究科　環境機能工学専攻
信州大学　大学院総合工学系研究科　システム開発工学専攻
研究分野
設計工学
計算力学
光工学
キーワード：計算力学 , 設計工学 , 光工学 , 最適設計 , 最適化 , 光学多層膜 , 材料力学 , 数値解析
現在の研究課題
メカニズム，形態・形状，材料，光学系，磁場などのシミュレーションと最適化に関する研究，設計から製造，リサイクルまで物づくり全般における環境負荷低減をめ

光学多層膜の最適設計
キーワード：光学薄膜 , 最適設計 , 太陽エネルギー制御
超多層光学フィルムの最適構造設計
キーワード：超多層光学フィルム , 構造設計 , 最適設計
所属学会
所属学会
日本光学会
日本計算工学会
精密工学会
日本設計工学会
日本工学教育協会
日本機械学会
学歴
出身大学院
1984 , 信州大学 , 工学研究科 , 機械工学専攻

出身学校・専攻等（大学院を除く）
1982 , 信州大学 , 工学部

取得学位
博士(工学) , 信州大学

免許・資格等
19820320 , 中学校教諭１級普通免許状（数学）
19820320 , 高等学校教諭２級普通免許状（数学）
受賞学術賞
2020 , 日本機械学会フェロー
研究職歴等
研究職歴
2006- , 信州大学　工学部　教授
1994-2006 , 信州大学　工学部　助教授
1989-1994 , 信州大学　工学部　助手
1984-1988 , 長野県精密工業試験場　技師

研究活動業績

研究業績（著書・
発表論文等）
書籍等出版物
有機ELに関する発光効率向上，部材開発，新しい用途展開（分担執筆）, 435-449
技術情報協会 2018(Jan. 00)
Author:分担執筆
Keywords:有機EL，発光色，光学薄膜，最適化


光学薄膜の最適設計・成膜技術と膜厚・膜質・光学特性の制御, 6-25
技術情報協会 2013(Jun. 28)
Author:室谷裕志，中村正行，ほか１１７名
Keywords:光学薄膜，最適設計


「生産現場における光学薄膜の設計・製作・評価技術」, 337頁
技術情報協会 2001
Author:小倉繁太郎


論文
温度場と磁場の連成に基づく熱磁気モータの回転動作解析
日本AEM学会誌,30(2):86-93 2022(Jun. 10)
Author:田中壮汰，中村正行
Abstract:温度依存性を有する感温磁性体を利用した廃熱利用デバイスはいくつかの種類が存在する。そのなかで熱磁気モータは感温磁性体を回転させる機構を有し，感温磁性体を加熱および冷却する熱サイクルと磁力により熱エネルギーを機械エネルギーに変換する。これにより，100 ℃未満の温排水から機械エネルギーを取り出すことができる可能性を有する。著者らはこれまでに定常回転時における熱磁気モータの出力解析を行い，いくつかの数値モデルを用いて出力特性を検討した。一方，熱磁気モータは複数の物理現象が連成しており，動作が持続する条件が複雑であるため，ロータが停止状態から定常回転速度までに至る遷移動作については十分な知見を有していない。そのため本研究では，ロータが停止状態から定常回転に至るまでの遷移動作を解析するための数値モデルを構築し，複数の温度環境下における数値解析結果から安定駆動が可能かどうかについて検討を行った。
Keywords:Coupled analysis, Temperature field, Magnetic field, Thermo-magnetic motor, Temperature-sensitive magnetic material Power,


太陽光発電施設への太陽電池アレイの配置最適化
日本機械学会論文集,87(899):1-14 2021(Jun. 17)
Author:松本 雄大，田中 健人，中村 正行
Abstract:太陽光エネルギーは脱炭素社会へ向けた再生可能エネルギーとして注目度が高いエネルギーである．変動の大きい太陽光を有効に活用して，発電効率の良い太陽光発電施設を設計するには，太陽電池の配置方法などが課題となる．本論文では，組合せ最適化手法の一つである遺伝的アルゴリズムを用いた年間総受光量最大化による太陽電池アレイの配置設計手法を提案し，その有効性を検討する．多重連結領域などの任意敷地形状への配置や設置地域の気候に関連した不確実性に基づいた配置の導出を試みた結果，提案手法が配置設計に有効であり，設置地域や気候により最適配置が異なることや，太陽電池アレイは敷地形状に合わせて配置される知見が得られた．
Keywords:Optimization, Placement optimization, Genetic algorithm, Discrete variables optimization, Layout design, Mega solar, Photovoltaic array
電子ジャーナル


Topology-optimized multiple-disk resonators obtained using level set expression incorporating surface effects
OPTICS EXPRESS,23(9) 2015(Apr. 22)
Author:Garuda Fujii, Tsuyoshi Ueta, Mamoru Mizuno, Masayuki Nakamura
Keywords:Topology optimization, Multiple-disk resonator, Level set method
電子ジャーナル


簡便性を備えたマイクロ～ミリオーダーの圧子押込み実験に基づく金属材料の力学特性同定手法の実用性評価－プレス加工への適用による実用性の検証－
実験力学,14(4):264-270 2014
Author:坂本潤嗣，藤井雅留太，中村正行
Keywords:材料特性．同定，圧子押込み実験，金属材料，プレス加工


簡便性を備えたマイクロ～ミリオーダーの圧子押込み実験に基づく金属材料の力学特性同定手法の検討
実験力学,14(4):264-270 2014
Author:坂本潤嗣，藤井雅留太，中村正行
Keywords:材料特性，同定，金属材料，圧子押込み


熱磁気モータの磁気回路形状の最適設計 : 磁化過程を考慮した吸引力特性の解析とヨーク形状の最適化(<特集>第17回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム)
日本AEM学会誌,14(1):114-119 2006
Author:中村正行，小山美佳，桐田陽子
リポジトリ


Effect of stress states on creep fracture modes of an austenitic steel with high ductility
ISIJ INTERNATIONAL,40(5):511-518 2000
Author:Niu, LB; Nakamura, M; Futamura, A; Kobayashi, M
WebofScience


OPTIMUM DESIGN OF TRANSIENT HEAT-CONDUCTION FIELDS USING BOUNDARY-ELEMENT INVERSE ANALYSIS
JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING,38(4):480-486 1995
Author:NAKAMURA, M; TANAKA, M; ADACHI, O; ISHIKAWA, H
WebofScience


COMPUTATION OF DYNAMIC STRESS INTENSITY FACTORS USING THE BOUNDARY-ELEMENT METHOD BASED ON LAPLACE TRANSFORM AND REGULARIZED BOUNDARY INTEGRAL-EQUATIONS
JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING,36(3):252-258 1993
Author:TANAKA, M; NAKAMURA, M; AOKI, K; MATSUMOTO, T
WebofScience


APPLICATION OF BOUNDARYELEMENT METHOD FOR ELASTODYNAMICS TO DEFECT SHAPE IDENTIFICATION
MATHEMATICAL AND COMPUTER MODELLING,15(3-5):295-302 1991
Author:TANAKA, M; NAKAMURA, M; YAMAGIWA, K
WebofScience


講演・口頭発表等
大規模太陽光発電施設における太陽電池アレイの遺伝的アルゴリズムを用いた配置最適化
日本機械学会 第 30 回設計工学・システム部門講演会 2020(Nov. 28)
Presenter:松本雄大，中村正行，田中健人
Keywords:Optimization, Placement optimization, Genetic algorithm, Discrete variables optimization, Layout design, Mega solar, Solar photovoltaic, Photovoltaic array


温度場と磁場の連成解析に基づく積層型熱磁気モータの検討
日本機械学会 第 30 回設計工学・システム部門講演会 2020(Nov. 28)
Presenter:田中壮汰，中村正行，長瀬 功
Keywords:Coupled analysis, Thermo-magnetic motors, Design parameters, Tempereature sensitive magnetic material


多重連結領域への太陽電池アレイ配置最適化の検討
日本機械学会 第 30 回設計工学・システム部門講演会 2020(Nov. 28)
Presenter:田中健人，松本雄大，中村正行
Keywords:Optimization, Layout design, Megasolar plant, Solar array, Multiply-connected region


温度場と磁場の連成解析に基づく熱磁気モータの出力評価
日本機械学会北陸信越支部第57期総会・講演会 2020(Mar. 08)
Presenter:田中壮汰，中村正行


タワー集光型太陽熱発電と太陽光発電の複合化における年間総受光量の解析
日本機械学会北陸信越支部第57期総会・講演会 2020(Mar. 08)
Presenter:松本雄大，中村正行


Multi-objective optimum design of optical multilayer film for the combination of solar power tower and photovoltaic power generation
The 7th Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics 2019(Dec. 20)
Presenter:Yudai Matsumoto, Masayuki Nakamura


Study on 3-D reconstruction of trees based on drone shooting images
The 7th Asian-Pacific Congress on Computational Mechanics 2019(Dec. 20)
Presenter:Masayuki Nakamura, Yudai Matsumoto, Shinya Ishihara


スペクトル制御機能付き太陽光発電パネルにおける年間総受光量の解析
2019年度精密工学会北陸信越支部学術講演会講演概要集 2019(Nov. 09)
Presenter:松本雄大，中村正行


受光量の解析に基づくタワー集光型太陽熱発電と太陽光発電の複合化における効率の評価
第29回設計工学・システム部門講演会講演論文集 2019(Sep. 27)
Presenter:松本雄大，中村正行


多層フィルム構造の最適化による太陽熱および太陽光利用のハイブリッド化に関する検討
日本機械学会第28回設計工学・システム部門講演会 2018(Nov. 04)
Presenter:松本 雄大，藤井 雅留太，中村 正行
Keywords:Optimization, Optimum design, Multilayer film, Concentrating solar power, Solar tower, Heliostat


ドローン画像を用いた線状立体構造物の3Dモデリングに関する検討
日本機械学会 第28回設計工学・システム部門講演会 2018(Nov. 04)
Presenter:中美 伊織奈，中村 正行，藤井 雅留太
Keywords:Image processing, Three-dimensional reconstruction, Modeling, Tree, Picture, Video, UAV, OpenCV


二足歩行ロボットの諸元に対応した最適歩行動作の生成
日本機械学会第12回最適化シンポジウム講演論文集 2016(Dec. 06)
Presenter:片井研之郎, 藤井雅留太, 中村正行
Keywords:最適化，ロボット，２足歩行，歩容


多目的最適化による二足ロボットの障害物回避動作生成
第11回最適化シンポジウム2014 2014(Dec.)
Presenter:山口貴也，西川直希，藤井雅留太，中村正行
Keywords:多目的最適化，歩行ロボット，障害物回避，動作生成


Investigation of Metal Material Parameters Identification by Dynamic Hysteretic Behavior of the Indentation Tests and FEM Analysis
The 8th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics 2013(Nov.)
Presenter:Junji Sakamoto, Masayuki Nakamura
Keywords:Material Parameters Identification, Metal, Dynamic Hysteretic Behavior, Indentation Tests, FEM Analysis


歯車列創成問題への多目的最適化アプローチ
日本機械学会第10回最適化シンポジウム2012 2012(Dec. 06)
Presenter:飯島　健，後藤　雄志，中村　正行
Keywords:最適設計，機械要素，歯車列


平歯車列創成設計問題への最適化アプローチ
日本機械学会第24回計算力学講演会CMD2011 2011(Oct. 09)
Presenter:飯島　健，河盛崇彦，後藤雄志，中村正行


MISC
光学多層膜の光学特性評価と最適設計徹底解説
Electronic Journal Archives,(550):1-56 2012(Dec. 25)
Author:中村正行

共同研究等希望テーマ
光学多層膜の最適設計
太陽光スペクトル制御多層膜の設計
太陽光熱線反射フィルムの最適設計
研究費
科学研究費補助金（研究代表者）
2022 - , 組合せ最適化による太陽光・太陽熱発電のハイブリッド化に関する研究 , 基盤研究(C)
2019 - 2021 , 未利用低質熱源からエネルギー回収を行う熱磁気モータの数値モデル構築 , 基盤研究(C)（一般）

教育活動実績

授業等
機器設計学
環境情報処理学
振動騒音工学
光工学特論
形態数理工学
光工学
材料力学Ⅰ
材料力学Ⅱ
理科指導法特論
理科指導法Ⅱ
教職実践演習
環境機能工学実験第１
最適設計学特論
環境エネルギー工学特論
機械制御学
環境配慮素材と自然エネルギー
自然エネルギー利用学
最適設計論

社会活動実績

社会活動等
出前講座
平成15年4月 - , 風車（ふうしゃ）をつくって環境問題を学ぼう , 信州大学出前講座Web: http://www.shinshu-u.ac.jp/general/delivery/