計測と制御とCAEソフトウェアの計測エンジニアリングシステム株式会社

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口述講演

口述講演一覧

本年のCOMSOL Conference Tokyo 2019の口述講演には、下記の皆様がご登壇されます。
(講演順にて表示、講演タイトルをクリックすると講演詳細が表示されます)
 
 2019年12月6日(金)
時間 ホール Sの講演はこの色
ホール N1の講演はこの色
ホール N2の講演はこの色
ホール N3の講演はこの色
12:35-13:05
ランチョン
[S-L1・12:35-13:05] 山口 徹 (弊社システム部)
 COMSOL Server / Compiler 最新活用法・導入事例のご紹介
[N1-L1・12:35-13:05] 安藤誠一 様 (広島デジタルイノベーションセンター 所長)
 小中学生へのCAE体験提供の取り組み-COMSOL Compiler活用事例紹介
[N2-L1・12:35-13:05] 近藤治 様 (みずほ情報総研株式会社 マネージャー)
 COMSOL Multiphysicsを用いた解析コンサルティングサービス
[N3-L1・12:35-13:05] 山上達也 様 (株式会社コベルコ科研 担当部長)
 FEMと機械学習/深層学習を組み合わせた電磁誘導解析モデルのご紹介
13:10-13:40 《 ポスター発表コアタイム (30分):ポスター発表の皆様はご自身のポスター脇でご待機ください 》
機器展示コーナーやCOMSOLデモ体験ブースにもぜひお立ち寄りください。
13:40-14:10 [S-1] Mats Nigam 氏 (COMSOL, Inc.) 【英語講演】
 多孔質媒体流れモジュール(Porous Media Flow Module)の概要
[N1-1] 水山洋右 氏 (COMSOL, Inc.)
 COMSOL光学モジュールの新機能・モデルのご紹介
[N2-1] 百瀬健 先生 (東京大学 大学院工学系研究科マテリアル工学専攻 講師)
 化学気相堆積法(CVD)におけるマルチスケール時間発展シミュレーション
[N3-1] Blériot Vincent Feujofack Kemda (University of Quebec at Rimouski)【英語講演】
 A predictive numerical model for austenite decomposition in AISI 1010 steel during resistance spot welding
14:20-14:50 [S-2] 矢地謙太郎 先生 (大阪大学 助教)
 流れ場のトポロジー最適化と電池デバイスの流動場設計への展開
[N1-2] 吉岡修哉 先生 (立命館大学 理工学部機械工学科 准教授)
 COMSOLを活用した新しい勾玉形垂直軸風車ブレードの開発
[N2-2] 山本康介 様 (東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ株式会社 シミュレーション技術開発部 スペシャリスト)
 微細パターンに対する成膜・エッチングプロセスの形状・膜質予測モデル
[N3-2] 栁谷伸一郎 先生 (徳島大学 産業理工学研究部 助教)
 金ナノ粒子の光熱現象におけるCOMSOL Multiphysicsの活用
15:00-15:30 [S-3] 古田照実 様 (技術研究組合リチウムイオン電池材料評価研究センター(LIBTEC) 第2研究部(兼)第1研究部)
 数値シミュレーションによるリチウムイオン二次電池の設計と解析
[N1-3] 洪文甲 様 (関西大学 総合情報研究科 堀井研究室)
 COMSOL Multiphysicsをフル活用した新たな聴覚メカニズムの探求
[N2-3] 山本貴富喜 先生 (4大学ナノ・マイクロファブリケーションコンソーシアム 兼 東京工業大学 機械系 准教授)
 バイオデバイス開発おける誘電泳動解析 ―周波数特性の解析結果はどこまでリアルかー
[N3-3] 竿本英貴 様 (国立研究開発法人 産業技術総合研究所 活断層・火山研究部門 主任研究員)
 MATLABを介したCOMSOLと他外部ソフトの協働
15:40-16:10 [S-4] 山下博史 様 (富士フイルム株式会社 R&D統括本部 解析技術センター)
 COMSOLによる流体計算と多目的最適化手法を併用した流路形状の最適化
[N1-4] 中島裕典 先生 (九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門 助教)
 水電解/炭酸ガス水素化連携システムにおける低温サバチエ反応器のマルチフィジクスモデリング
[N2-4] 深潟康二 先生 (慶應義塾大学 理工学部 機械工学科 教授)
 COMSOLを利用した実験・CAE統合型授業~慶應義塾大学理工学部機械工学科の試み~
[N3-4] 米田明 先生 (岡山大学 惑星物質研究所 客員教授)
 高圧地球科学実験における有限要素法の活用
16:20-16:50 [S-5] 藤村侑 様 (栗田工業株式会社 開発本部)
 栗田工業におけるCOMSOL Multiphysicsの活用方法
[N1-5] 谷口正輝 先生 (大阪大学 産業科学研究所 教授)
 ナノポアのCOMSOL Multiphysics解析
[N2-5] 村松良樹 先生 (東京農業大学 地域環境科学部 教授)
 東京農大・生産環境工学科における工学教育へのCOMSOL Multiphysics®とCOMSOL Server™の適用
[N3-5] 石森洋行 様 (国立環境研究所 資源循環・廃棄物研究センター)
 福島第一原発事故後に発生した放射能汚染廃棄物と除去土壌等の処理・処分技術の確立

 

口述講演のタイトルとアブストラクト

本年のCOMSOL Conference Tokyo 2018の口述講演のタイトルとアブストラクトです。

ホール S (Hall S)

Luncheon Session [S-L1] 12:35-13:05

氏名: 山口 徹 
所属:  計測エンジニアリングシステム株式会社 システム部 課長 
Name:Toru Yamaguchi  
Title:Manager 
Affiliation:  Keisoku Engineering System Co., Ltd. 

講演タイトル:
COMSOL Server / Compiler 最新活用法・導入事例のご紹介
Session Title:
COMSOL Server / Compiler, the latest application and the user story
概要:調整中
キーワード:COMSOL Server, COMSOL Compiler, ユーザー事例
Keyword:COMSOL Server, COMSOL Compiler, User story
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, COMSOL Server, COMSOL Compiler

 

Oral Session [S-1] 13:40-14:10

氏名:Mats Nigam氏【英語講演】 
所属:COMSOL社 
Name:Mats Nigam 
Title:Application Specialist
Affiliation: COMSOL, Inc.

講演タイトル:
多孔質媒体流れモジュール(Porous Media Flow Module)の概要
Session Title:
Introduction to the Porous Media Flow Module
概要:
多孔質媒体は、多くの自然および人工のシステムで見られる現象です。高度な多孔質媒体モデリングの必要性は、燃料電池のプロセス、パルプと紙の乾燥、食品生産、ろ過プロセスなど、多くの産業と応用分野に及びます。COMSOL Multiphysics®の多孔質媒体流れモジュール(Porous Media Flow Module)には、多孔質媒体のプロセスを考慮して調整されたフィジックスインタフェース、オプション、機能が含まれています。このプレゼンテーションでは、モジュールで利用可能な流体流れ、伝熱、化学種輸送のさまざまなオプションについて簡単に紹介します。
Abstract:
Porous media are encountered in many natural and man-made systems. The need for advanced porous media modeling spans many industries and application areas such as processes in fuel cells, drying of pulp and paper, food production, and filtration processes, among others.
The Porous Media Flow Module in COMSOL Multiphysics® contains physics interfaces, options and functionalities tailored to account for processes in porous media. In this presentation, we will give a brief introduction to the different options for fluid flow, heat transfer and species transport available in the module.
キーワード:多孔質媒体, 流体流れ, 伝熱, 化学種輸送
Keyword:porous media, fluid flow, heat transfer, species transport
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 多孔質媒体流れモジュール

 

Oral Session [S-2] 14:20-14:50

氏名: 矢地謙太郎 先生
所属: 大阪大学 大学院工学研究科 助教
Name: YAJI Kentaro
Title: Assistant Professor
Affiliation: Osaka University

講演タイトル:
流れ場のトポロジー最適化と電池デバイスの流動場設計への展開
Session Title:
Fluid Topology Optimization and Its Application to Flow Field Design for Battery Devices
概要:
近年、トポロジー最適化を設計開発に利用することに注目が集まっている。実際、自動車や航空機産業を中心に幾つかの事例が報告されており、トポロジー最適化は次世代の設計支援ツールとしての呼び声も高い。本発表では、流体問題を対象としたトポロジー最適化に焦点を当て、その基礎理論や最近のトレンドを概説する。その上で、フロー電池の充放電効率最大化を目的とした最適設計問題へ展開した事例を紹介する
Abstract:
Topology optimization has been recently attracted attention in design development. In fact, we can find various practical examples that deal with structural design for automotive, airplane, and so on. In this presentation, we discuss the basic methodology of topology optimization for fluid problems. Besides, we provide our research results, in which maximizing a charging/discharging efficiency is aimed in flow battery design problems.
キーワード:トポロジー最適化、CFDモジュール、フロー電池
Keyword:Topology optimization, CFD module, Flow battery
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, CFDモジュール, 最適化モジュール, LiveLink™ for MATLAB®

 

Oral Session [S-3] 15:00-15:30

氏名: 古田照実 様
所属: 技術研究組合リチウムイオン電池材料評価研究センター(LIBTEC) 第2研究部(兼)第1研究部
Name: FURUTA terumi
Affiliation: Research Division 2 and Research Division 1, Consortium for Lithium Ion Battery Technology and Evaluation Center(LIBTEC)

講演タイトル:
数値シミュレーションによるリチウムイオン二次電池の設計と解析
Session Title:
Design and analysis of lithium ion secondary battery by COMSOL
概要:
EVの様な大容量のリチウムイオン電池が求められる様な場合、一般に厚目付で電極が設計される。しかしながら厚目付で高密度な電極はハイレートの性能が低下する傾向にある。LIBTECにて実際に作成された厚目付電池に対する性能の向上性の実験結果の紹介とともに、Newmanモデルを用いた数値シミュレーションによって、これらの設計電池の再現を試み、実際に電池内部で生じているであろう反応分布の低減の様子を可視化した結果を紹介する。
Abstract:
When a large capacity lithium ion battery such as EV is required, the electrode is generally designed with a thick weight. However, thick and dense electrodes tend to have high-rate performance. In addition to introducing experimental results on the performance improvement for thick-walled batteries actually created at LIBTEC, these designed batteries are tried to be reproduced by numerical simulation using the Newman model, and are actually generated inside the battery. We introduce the results of visualization of the reduction of the reaction distribution.
キーワード:リチウムイオン二次電池, Newmanモデル
Keyword:lithium ion battery, Newman model
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, バッテリ&燃料電池モジュール
共著者:幸琢寛(LIBTEC), 三浦克人(LIBTEC), 河南順也(LIBTEC), 吉村秀明(LIBTEC)
Co-author:MIYUKI takuhiro(LIBTEC), MIURA katsuhito(LIBTEC), KANNAN jyunya(LIBTEC), YOSHIMURA hideaki(LIBTEC)

 

Oral Session [S-4] 15:40-16:10

氏名: 山下博史 様
所属: 富士フイルム株式会社 R&D統括本部 解析技術センター
Name: Hiroshi Yamashita
Affiliation: Analysis Technology Center, Research & Development Management Headquarters, FUJIFILM Corporation

講演タイトル:
COMSOLによる流体計算と多目的最適化手法を併用した流路形状の最適化
Session Title:
Optimization of flow channel design by combining fluid simulation in COMSOL and multi-objective optimization method.
概要:
開発の現場でCAEを活用した最適形状の設計を行う場合、複数の性能指標がトレードオフの関係となることが多くあり、最適解を見出すのは容易ではない。このような多目的最適化問題では、異なる入力条件でシミュレーションを実施し、性能評価を行い、その結果を基に入力条件の更新を進める反復処理を行う必要がある。COMSOLのJava API機能を利用し、多目的最適化の外部プログラムと連携させることで、これらの処理を自動化した。適用例としてCOMSOLの流体計算を利用した軟凝集体分散液の濃縮ユニットに関する流路形状最適化の事例を紹介する。
Abstract:
In shape optimization using CAE, it is not easy to find the best design because multiple objectives are in a trade-offs. In order to solve the multi-objective optimization problem, we need to run an iterative process that includes simulation with different input conditions, evaluation of improvement, and setting of new input conditions for the next run. By using COMSOL Java API to link with external programs, we have automated the process and made it possible to handle multi-objective optimization problems. As an application example, we introduce design for a solvent filter device in dispersion containing agglomerates using fluid simulation in COMSOL.
キーワード:多目的最適化, 形状最適化, 遺伝的アルゴリズム, COMSOL Java API
Keyword:Multi-objective optimization, Shape optimization, Genetic algorithm, COMSOL Java API
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, CFDモジュール

 

Oral Session [S-5] 16:20-16:50

氏名:  藤村侑 様
所属: 栗田工業株式会社 開発本部
Name: FUJIMURA Yu 
Affiliation: KURITA WATER INDUSTRIES, Research and Development Division

講演タイトル:
栗田工業におけるCOMSOL Multiphysicsの活用方法
Session Title:
How to use COMSOL Multiphysics at KWI
概要:
栗田工業では、水処理装置の更なる性能向上やトラブル原因の特定に流体解析技術を用いてきた。しかし、流体解析シミュレーションを扱うことのできる人は、技術的な敷居の高さとライセンス数の問題により、一部の開発の技術者に限定されてしまうため、技術者の大きな負担となっていた。この問題を解消するために、Application Builderで初学者でも使いやすいインターフェースを作製し、そのファイルをCOMSOL Compilerでライセンスフリーの単独アプリにして配布することで、専任者以外でも流体解析シミュレーションによる検討ができるようにした。本発表では、上記の取り組み概要と、弊社の水処理技術におけるCOMSOL Multiphysicsの活用方法について紹介する。
Abstract:
Kurita has used computational fluid dynamics technology to improve the performance of water treatment equipment and identify the cause of problems. However, the person who handle the computational fluid dynamics simulation is limited to a part of development engineers, which is a heavy burden on the engineers due to problems of high technical threshold and number of user’s license. In order to solve this problems, we created an interface that is easy to use even for beginners through Application Builder. And next, exported license-free applications with COMSOL Complier and distributed so that even those who had not dealt with so far could study using fluid analysis simulation. In this presentation, I will introduce the outline of the above contents and how to use COMSOL Multiphysics in our business of water treatment technology.
キーワード:COMSOL Compiler, 水処理
Keyword:COMSOL Compiler, water treatment
使用ソフト・モジュール:COMSOL Multiphysics, COMSOL Compiler, CFDモジュール, 化学反応工学モジュール
共著者:堀井重希(栗田工業株式会社), 清水哲(栗田工業株式会社)
Co-author:HORII Shigeki(Kurita Water Industries Ltd.), SHIMIZU Satoshi(Kurita Water Industries Ltd.)

 

 

ホール N1 (Hall N1)

Luncheon Session [N1-L01] 12:35-13:05

氏名: 安藤誠一 様
所属: 公益財団法人ひろしま産業振興機構 ひろしまデジタルイノベーションセンター 所長
Name: Ando Seiichi
Title: Diretor
Affiliation: Hiroshima Digital Innovation Center, Hiroshima Industrial Promotion Organization

講演タイトル:
小中学生へのCAE体験提供の取り組み-COMSOL Compiler活用事例紹介
Session Title:
Initiatives for providing CAE experiences to children-Initiatives for providing CAE experiences to children
概要:
ひろしまデジタルイノベーションセンターでは、主に地域の企業に各種のCAEを利用できるサービスを提供している。またCAE研修にも力を入れている。これらのサービスとは別になるが、夏休みに子供たちに科学にに興味をもっていもらうための取り組みとして、音の実験とシミュレーションをつかった体験学習を実施した。このシミュレーション体験には、COMSOLの Compilerのデモにもなっている音叉の事例が適していると考え、提供いただきイベントを実施した。子どもたちはこの体験学習にとても興味をもったので、ご紹介する。
Abstract:
The Hiroshima Digital Innovation Center provides services that can use various CAEs mainly to local companies. We are also focusing on CAE training.Aside from these services, we conducted experiential learning using sound experiments and simulations as an effort to get children interested in science during the summer holidays.We thought that the tuning fork example that is also a demonstration of COMSOL Compiler is suitable for this simulation experience, and provided an event. The children were very interested in this experiential learning.
キーワード:教育, 体験
Keyword:education, experience
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, COMSOL Compiler, 構造力学モジュール

 

Oral Session [N1-1] 13:40-14:10

氏名: COMSOL社スタッフ
所属: COMSOL, Inc. 主席エンジニア
Name: 水山洋右 氏
Title: Proncipal Engineer
Affiliation: COMSOL, Inc.(USA)

講演タイトル:
COMSOL光学モジュールの新機能・モデルのご紹介
概要:
COMSOLの光学シミュレーションモジュールの新しい機能と例題をご紹介します。新しいバージョン5.5では光線光学におけるレンズ最適化が画期的に高速化され、従来得られなかった解が得られるようになりました。波動光学では、マックスウェルソルバーでは難しかった例題の一つである、複数の光学部品を透過する光のシミュレーションを無反射内部境界条件を使って実現する例を示します。
キーワード:レンズ, 最適化, 無反射コーティング
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 光線光学モジュール, 波動光学モジュール

 

Oral Session [N1-2] 14:20-14:50

氏名: 吉岡修哉 先生
所属: 立命館大学 理工学部機械工学科 准教授
Name: YOSHIOKA Shuya
Title: Associate Professor
Affiliation: Dept. of Mechanical Engineering, Ritsumeikan Univ.

講演タイトル:
COMSOLを活用した新しい勾玉形垂直軸風車ブレードの開発
Session Title:
Development of new vertical axis wind turbine blade “Magatama” assisted by COMSOL
概要:
本研究では、垂直軸風車専用に特化した新しい風車ブレードである勾玉形ブレードを開発した。開発にあたり、COMSOLによる性能予測と風洞実験による性能確認を繰り返し行った。講演では、CFDモジュールを用いた開発の詳細について発表する。
Abstract:
In this research a new turbine blade, Magatama blade, that is exclusively designed for vertical axis wind turbine is develped. In this development, wind turbine performances are predicted by COMSOL in advance. Wind tunnel tests are then executed to confirm the performance. This procedure is repeated. Details will be presented at the conference.
キーワード:垂直軸風車, 勾玉形ブレード
Keyword:Vertical axis wind turbine, Magatama type blade
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, CFDモジュール

 

Oral Session [N1-3] 15:00-15:30

氏名: 洪文甲 様
所属: 関西大学 総合情報研究科 堀井研究室
Name: HONG Wenjia
Affiliation: Graduate School of Informatics, Kansai University 

講演タイトル:
COMSOL Multiphysicsをフル活用した新たな聴覚メカニズムの探求
Session Title:
Exploration of New Hearing Mechanism in Full Use of COMSOL Multiphysics
概要:
人の聴覚が音刺激を受けると、分散性を有する蝸牛基底膜上にスペクトラムに応じた波動分布が発生し、これを直上の聴覚細胞が知覚するといわれている。ノーベル賞にまで輝いたこの通説に対して、我々はミクロンサイズの聴覚細胞が共鳴すること、また液体環境下の蝸牛が定在波に基づく動作をしていることをCOMSOL Multiphysicsを活用して説明してきた。その最新の研究成果を報告する。
Abstract:
According to the conventional theory, when the human auditory system receives sound stimuli, specific wave distributions on the basilar membrane in cochlea are generated corresponding to the sound spectrum, and the sound is detected by the auditory cells allocated on the basilar membrane. Against the big theory which received the Novel Prize in 1961, we found the resonant mechanism of micron-sized auditory cells, and successfully explained the dynamic mechanism of human auditory system in cooperating with the standing waves induced in the liquid-filled cochlea. Our brand-new research results utilizing COMSOL Multiphysics will be presented.
キーワード:聴覚, 蝸牛, 細胞共鳴, 音響, LC共鳴
Keyword:Hearing System, Cochlea, Cell resonance, Acoustics, LC resonance
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 構造力学モジュール, 音響モジュール
共著者:堀井康史(関西大学)
Co-author:HORII Yasushi(Kansai University)

 

Oral Session [N1-4] 15:40-16:10

氏名: 中島裕典 先生
所属: 九州大学 大学院工学研究院 機械工学部門 助教
Name: NAKAJIMA Hironori
Title: Assistant Professor
Affiliation: Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Kyushu University

講演タイトル:
水電解/炭酸ガス水素化連携システムにおける低温サバチエ反応器のマルチフィジクスモデリング
Session Title:
Multiphysics Modeling of a Low-Temperature Sabatier Reactor for a PEM Water Electrolyzer and CO2 Hydrogenation Tandem System
概要:
炭酸ガスと水素からメタンと水とを得るサバチエ反応により,再生可能エネルギーからの水素キャリアとしてのメタン製造や炭酸ガスの資源化が期待できる.さらに宇宙用技術としても,水電解によって人体に酸素を供給する際に副生する水素と人体から排出される炭酸ガスから水を生成し,再び水電解により酸素を再生する反応としてその実用化が期待されている.本研究では,PEM水電解部と230°C近傍で動作するサバチエ反応器の一体型セルの三次元モデルを作成した.著者らが開発してきた低温サバチエ反応触媒の反応速度定数を実測により決定して導入したモデルにより,反応器・水電解部での熱収支を適切に設計することで,90%以上の炭酸ガス転化率と熱自立を達成できることが確認できた.また,セル内の熱流束に基づいて,適切な熱伝達率を有する断熱層をセル内に設計することにより,反応器,水電解部をそれぞれ目標温度に維持できることが示された.
Abstract:
The Sabatier reaction converting CO2/H2 into CH4/H2O is an attractive way to produce an H2 carrier from renewable energy, and for CO2 recycling. Also for space missions, water electrolysis provides not only O2 for air revitalization but also H2 which can hydrogenate CO2 from human respiration using the Sabatier reaction, producing H2O for O2 regeneration with water electrolysis. In this study, we have developed a three-dimensional FEM model of a cell combining a low-temperature Sabatier reactor working around 230°C with a PEM water electrolyzer. The model with our developed Sabatier reaction catalyst demonstrated that appropriate heat balance between the reactor and electrolyzer establishes a CO2 conversion above 90% and thermal self-sustainability. An appropriate thermal insulator between the reactor and electrolyzer maintains them at predetermined temperatures.
キーワード:PEM水電解,炭酸ガス水素化,メタン製造,サバチエ反応,再生可能エネルギー,循環型空気再生システム
Keyword:PEM water electrolysis, CO2 hydrogenation, methane production, Sabatier reaction,renewable energy, closed-loop air revitalization
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, CFDモジュール, 伝熱モジュール, 化学反応工学モジュール, 材料ライブラリ, CADインポートモジュール
共著者:島明日香(宇宙航空研究開発機構), 井上光浩(富山大学), 阿部孝之(富山大学), 松本広重(九州大学),
メンドーサ オマール(宇宙航空研究開発機構), 曽根理嗣(宇宙航空研究開発機構)
Co-author:Asuka SHIMA(Japan Aerospace Exploration Agency), Mitsuhiro INOUE(University of Toyama), Takayuki ABE(University of Toyama), Hiroshige MATSUMOTO(Kyushu University), Omar MENDOZA(Japan Aerospace Exploration Agency), Yoshitsugu SONE(Japan Aerospace Exploration Agency)

 

Oral Session [N1-5] 16:20-16:50

氏名: 谷口正輝 先生
所属: 大阪大学 産業科学研究所 教授
Name: TANIGUCHI Masateru
Title: Professor
Affiliation: The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

講演タイトル:
ナノポアのCOMSOL Multiphysics解析
Session Title:
COMSOL Multphysics Analysis of Nanopores
概要:
シリコン基板に直径数100nm程度の貫通孔を持つ固体ナノポアは、ナノポアを流れるイオン電流―時間波形により、1個の細菌・ウイルス・ナノ粒子を高い精度で識別することができる。COMSOL Multiphysics解析は、イオン電流―時間波形をシミュレーションすることができ、波形の中に細菌やウイルス等の体積・表面構造・電荷の情報が含まれることを明らかにした。これらの情報を波形から抽出できる機械学習を用いた解析により、細菌やウイルス等を、1つのパルスで高精度に識別できることを可能にした。さらに、COMOL Multiphysics解析を用いた波形の逆変換により、1個の細菌のトモグラフィーを実現した。
Abstract:
A solid-state nanopore containing approximately 100-nm-diameter through holes in a silicon substrate can identify single bacteria, virus, or nanoparticle with high accuracy because of the changes in the ionic currents flowing through the nanopore. A COMSOL Multiphysics analysis revealed that the ionic current–time waveform, which contains information about volume, surface structure, and surface charge of bacteria and viruses, can be simulated. Machine learning used to extract such information from the waveform enabled identifying bacteria and viruses with high accuracy using a single waveform. Furthermore, the inverse transformation of the waveform using COMSOL Multiphysics analysis realized the tomography of single bacteria.
キーワード:ナノポア, 細菌, ウイルス, 機械学習
Keyword:nanopore, bacteria, virus, machine learning
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, AC/DCモジュール,MEMSモジュール,マイクロフルイディクスモジュール,電気化学モジュール,粒子追跡モジュール,LiveLink™ for MATLAB®

 

ホール N2 (Hall N2)

Luncheon Session [N2-L01] 12:35-13:05

氏名: 近藤治 様
所属: みずほ情報総研株式会社 サイエンスソリューション部 マネージャー

講演タイトル:
COMSOL Multiphysicsを用いた解析コンサルティングサービス
概要:
めっきプロセス解析、リチウムイオン電池特性解析、光学特性解析、地下の物質輸送などの個別の分野に特化した事例を中心にみずほ情報総研にて提供している複雑な現象のモデリング、解析テンプレートの作成、アプリケーション開発、実際の解析などのCOMSOLを活用した各種サービスをご紹介いたします。

 

Oral Session [N2-1] 13:40-14:10

氏名: 百瀬健 先生
所属: 東京大学 大学院工学系研究科マテリアル工学専攻 講師
Name: MOMOSE Takeshi
Title: Lecturer
Affiliation: Department of Materials Engineering, The University of Tokyo

講演タイトル:
化学気相堆積法(CVD)におけるマルチスケール時間発展シミュレーション
Session Title:
Multiscale time-dependent simulation for chemical vapor deposition (CVD)
概要:
化学気相堆積法(CVD)は機能性薄膜を形成するために広く使われている。プロセス条件および反応器の論理的最適設計に向けては,化学種の物質輸送と気相および表面での反応を計算することが必要不可欠である。CVDは高い段差被覆性を有するため,対象基板には微細構造を含んでいることが多く,上記の計算は反応器スケールと微細構造スケールからなるマルチスケールシミュレーションが必要である。本講演では,薄膜成長による微細構造の時間変化も再現可能なマルチスケール計算手法を提案する。
Abstract:
Chemical vapor deposition (CVD) has been widely used for fabrication of functional films. Solving mass transfer of relevant chemical species and their chemical reactions both in the gas phase and on the growth surface is essential to settle an optimal process condition and reactor configuration without resorting to empirical approach. Due to the conformal deposition capability, the substrates for CVD generally have microstructures, demanding multi-scale simulation consisting of reactor-scale large space and microstructure-scale small space accordingly. Here, we propose a concise low-cost multiscale simulation framework using COMSOL.
キーワード:化学気相堆積法,マルチスケールシミュレーション,薄膜成長,3次元構造
Keyword:Chemical vapor deposition, multi-scale simulation, film growth, 3D features
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, CFDモジュール, 伝熱モジュール, 化学反応工学モジュール, 最適化モジュール, 粒子追跡モジュール
共著者:舩門祐一(東京大学大学院), 張金(東京大学大学院), 出浦桃子(東京大学大学院), 霜垣幸浩(東京大学大学院)
Co-author:Yuichi FUNATO(The University of Tokyo), Jin ZHANG(The University of Tokyo), Momoko DEURA(The University of Tokyo), Yukihiro SHIMOGAKI(The University of Tokyo)

 

Oral Session [N2-2] 14:20-14:50

氏名: 山本康介 様
所属: 東京エレクトロン テクノロジーソリューションズ株式会社 シミュレーション技術開発部 スペシャリスト
Name: YAMAMOTO Kosuke
Title: Specialist
Affiliation: Simulation Technology Development Dept., Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.

講演タイトル:
微細パターンに対する成膜・エッチングプロセスの形状・膜質予測モデル
Session Title:
Numerical models for predicting the distribution of film thickness and quality in deposition and etching processes to nanopatterned structures
概要:
半導体デバイスの微細化や3次元化にともない,ナノスケールの凹凸パターンに対するプロセス予測の重要性が増加している.今回我々はCOMSOL Multiphysics?をプラットフォームとして,微細パターンに対する製造プロセス予測のための数値モデル作成とそのアプリケーション化を行ったので報告する.成膜やエッチングなどのドライプロセスにおける複数の物理現象をパターン内部の領域にモデル化することで,成膜速度やイオン照射のパターン内部での分布を可視化した.また作成したモデルをCOMSOL ServerTMを用いてWebアプリケーション化することで,解析を主業務としないプロセスエンジニアが数値シミュレーションに触れる事例のひとつとなった.
Abstract:
The importance of process development for nanopatterned structures has increased with expanding three-dimensional semiconductor devices. In this study, we report the numerical modeling of semiconductor manufacturing processes for nanopatterned structures implemented by COMSOL Multiphysics?. Respective formulations for different physical phenomena can be visualized the distribution of dry processes inside the pattern such as deposition rate or ion irradiation. We also distributed these feature-scale models to process engineers as web applications with applying COMSOL ServerTM.
キーワード:半導体製造プロセス,ナノ構造,薄膜成長,イオン照射,Webアプリケーション
Keyword:semiconductor manufacturing processes, nanopatterned structures, thin film deposition, ion irradiation, web application
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, COMSOL Server, 粒子追跡モジュール
共著者:鈴木歩太(東京エレクトロンテクノロジーソリューションズ株式会社)、伝宝一樹(東京エレクトロンテクノロジーソリューションズ株式会社)、松隈正明(東京エレクトロンテクノロジーソリューションズ株式会社)
Co-author:SUZUKI Ayuta(Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.)、DENPOH Kazuki(Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.)、MATSUKUMA Masaaki(Tokyo Electron Technology Solutions Ltd.)

 

Oral Session [N2-3] 15:00-15:30

氏名: 山本貴富喜 先生
所属: 4大学ナノ・マイクロファブリケーションコンソーシアム東京工業大学 機械系 准教授
Name: Takatoki Yamamoto
Title: Associate Professor
Affiliation: 4 University Nano Micro Fabrication Consortium and Depertment of Mechanical Engineering, Tokyo Institute of Technology

講演タイトル:
バイオデバイス開発おける誘電泳動解析 ―周波数特性の解析結果はどこまでリアルかー
Session Title:
Analysis of didelectorophoresis in the development of biomicrodevices
概要:
マイクロ流体デバイスのバイオ操作・分析への応用においては,静電力が様々な形で利用されている。その中でも交流電場を利用した誘電泳動力は,操作対象の正負帯電状態に依存しない操作が可能であることや,電極の電気分解が比較的生じにくいという技術的優位性などの様々な特徴を生かして,分子サイズから細胞サイズのバイオ粒子操作に広く利用させている。ただし,誘電泳動力の解析は誘電率を複素誘電率に拡張した周波数特性の解析が必要となる場合が多く,計算が複雑化する傾向がある。ここでは我々の開発例を元に,COMSOLを用いた誘電泳動解析における複素誘電率の取り扱いと周波数応答を,粒子追跡モジュールを利用した動的応答の可視化を含めて紹介する。
Abstract:
Electrostatic effects are widely utilized for manipulation and analysis of bioparticles in the various types of microfluidic devices. Dielectrophoresis, an electrostatic effect generated under ac electric field, is also widely applied for the operation from cell size to molecular size by taking advantage of various features, such as the technical advantage that electrode reaction is relatively low compared with dc electric field condition, it works regardless of the sign of charge on the target particle, and so on. The analysis of dielectrophoresis often requires analysis of frequency characteristics, which extend the dielectric constant to the complex dielectric constant, and thus the calculation tend to be complicated. Based on our research, we introduce the handling of complex dielectric constant and frequency response in dielectrophoresis analysis in COMSOL, including the visualization of dynamic responses using particle tracking modules.
キーワード:マイクロ流体デバイス,誘電泳動,静電力,バイオ粒子
Keyword:Microfluidic device, Dielectrophoresis, Electrostatic force, Bioparticle
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, AC/DCモジュール, CFDモジュール, 粒子追跡モジュール

 

Oral Session [N2-4] 15:40-16:10

氏名: 深潟康二 先生
所属: 慶應義塾大学 理工学部 機械工学科 教授
Name: FUKAGATA Koji
Title: Professor
Affiliation: Department of Mechanical Engineering, Keio University

講演タイトル:
COMSOLを利用した実験・CAE統合型授業~慶應義塾大学理工学部機械工学科の試み~
Session Title:
Experiment/CAE integrated class utilizing COMSOL – An attempt at Department of Mechanical Engineering, Keio University –
概要:
これからの時代に活躍できる機械系人材を育てるためには,学部レベルにおいても,座学における基礎的理解に加え,モデル化能力,解析力,数値計算力,さらには問題発掘力,遂行力,創造力といった能力を育成するカリキュラムが重要である.本講演では,この目的を達成するために慶應義塾大学理工学部機械工学科において2019年度から始めている,COMSOL Multiphysicsを利用した実験・CAE統合型授業「機械工学総合実験」の試みを紹介する.
Abstract:
In order to nurture human resources in mechanical engineering who can play an active role in the future, it is important to have a curriculum even at undergraduate level which can cultivate skills such as modeling, analysis, numerical computation, problem discovery/execution abilities and creativity in addition to basic understanding in classroom learning. In this presentation, we will introduce our trials of an experiment/CAE integrated class utilizing COMSOL Multiphysics “Mechanical Engineering Integrated Experiment” that started in order to achieve this purpose in Academic 2019 at Department of Mechanical Engineering, Keio University.
キーワード:カリキュラム,授業,実験,CAE
Keyword:Curriculum, Class, Experiment, CAE
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 伝熱モジュール

 

Oral Session [N2-5] 16:20-16:50

氏名: 村松良樹 先生
所属: 東京農業大学 地域環境科学部 教授
Name: MURAMATSU Yoshiki
Title: Professor
Affiliation: Department of Bioproduction and Environment Engineering, Tokyo University of Agriculture

講演タイトル:
東京農大・生産環境工学科における工学教育へのCOMSOL Multiphysics®とCOMSOL Server™の適用
Session Title:
Application of COMSOL Multiphysics® and COMSOL Server™ for Engineering Education at “Department of Bioproduction and Environment Engineering in Tokyo University of Agriculture”
概要:
東京農業大学生産環境工学科では,平成30年度から教育改革推進プロジェクトとしてCOMSOL Multiphysics®,COMSOL Server™,および農大ネットワークを活用した数値実験・数値計算に関する工学教育に着手した。このプロジェクトでは,本学科における講義(基礎力学,材料力学,水理学,土質力学,食品工学など)や研究で取り扱われる題材に関するアクティブラーニング用WebアプリをCOMSOL Multiphysics®を用いて開発する。そのアプリを農大ネットワークとCOMSOL Server™を活用してWeb配信し,常に数値実験・数値計算ができる環境を整備する。COMSOLカンファレンス東京2019では,このプロジェクトの進捗状況や実施結果を報告する。
Abstract:
We started an educational reform promotion project about the engineering education concerning the numerical experiment by utilizing the COMSOL Multiphysics®, COMSOL Server™, and TUA’s network service from 2018 at the “Department of Bioproduction and Environment Engineering, in Tokyo University of Agriculture (TUA)”. In this project, some web applications about the topics handled in TUA’s subjects (fundamental dynamics, strength of materials, hydraulics, soil mechanics, and food engineering, etc.) are developed by using COMSOL Multiphysics®. These web applications are delivered via the TUA’s internet service by using COMSOL Server™. TUA’s students and faculty members can do the numerical experiment on and also off-campus with their smartphone, tablet, laptop PC and so on. We report the outline, the progress, and results of the project at the COMSOL Conference 2019 Tokyo.
キーワード:工学教育,Webアプリケーションプログラム,インターネットサービス
Keyword:Engineering Education, Web Application Program, Internet Service
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, COMSOL Server

 

ホール N3 (Hall N3)

Luncheon Session [N3-L01] 12:35-13:05

氏名: 山上達也 様
所属: 株式会社コベルコ科研 計算科学センター 担当部長
Name: Tatsuya Yamaue
Title: Deputy General Manager
Affiliation: Computational Science Department, Kobelco Research Institute, inc.

講演タイトル:
FEMと機械学習/深層学習を組み合わせた電磁誘導解析モデルのご紹介
Session Title:
Electromagnetic induction analysis model combining FEM and machine learning methods
概要:
FEMによるコイル電磁誘導解析は、モーター、変圧器、ワイヤレス給電などを対象に幅広く実施されており、COMSOL Multiphysics(TM)ではAC/DCモジュールを用いた様々なモデルが提案されている。一方、最近ではFEMを始めとする物理シミュレーションと機械学習/深層学習とを組み合わせた予測モデルが提案されており、高精度かつ低負荷な特性予測が期待されている。本セミナーでは、サロゲートモデル、縮退モデルを中心に、COMSOLと組み合わせた機械学習/深層学習による特性予測モデルの構築事例を紹介する。
Abstract:
Coil electromagnetic induction analysis by FEM has been performed on a wide range of targets such as motors, transformers, wireless power transfer, etc., and various models using AC/DC modules have been proposed in COMSOL Multiphysics (TM). On the other hand, a prediction model that combines physics simulation and machine learning / deep learning methods has been proposed recently, and high-precision and low-load characteristic prediction is expected. In this seminar, we will introduce a characteristic prediction model by machine learning /deep learning methods combined with COMSOL Multiphysics(TM), focusing on surrogate models and degenerate models.
キーワード:機械学習, 深層学習, コイル, 電磁誘導, サロゲートモデル, 縮退モデル
Keyword:machine learning, deep learning, coil, electromagnetic induction, surrogate model, degenerate model
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, AC/DCモジュール, 構造力学モジュール, LiveLink™ for MATLAB®
共著者:〇大川哲也((株)コベルコ科研)、高岸洋一((株)コベルコ科研)
※当日の登壇者は大川様の予定です。

 

Oral Session [N3-1] 13:40-14:10


Name: Blériot Vincent Feujofack Kemda【英語講演】 
Affiliation: Mathematics, computer science and engineering, University of Quebec at Rimouski

Session Title:
A predictive numerical model for austenite decomposition in AISI 1010 steel during resistance spot welding
Abstract:
Automobile manufacturers are constantly looking for ways to reduce the weight of vehicles. In recent years, the use of dual-phase steels (DP), transformation induced plasticity steels (TRIP) and boron steels in various automotive body parts has become a necessity due to their strength and lightness. However, these steels are martensitic. When they are subjected to rapid heat treatment, the resulting microstructure is essentially composed of martensite. Resistance spot welding (RSW), one of the most widely used techniques in assembly of automotive body parts, is becoming problematic in the case of these steels. As RSW is a process in which steel is heated and cooled in a very short time, the resulting weld nugget is generally fully martensitic, particularly in the case of DP, TRIP and boron steels, but this also holds for plain carbon steels such as AISI 1010, which is widely used in internal auto body parts. As for martensite, it should be avoided as much as possible when welding steel because it is the main source of brittleness in the weld nugget. Thus, to achieve good welds, process parameters must be optimized in order to obtain low martensite content in the nugget. This optimization can be achieved by experimental measurement of various phases in the nugget, but it is a tricky and tedious task. A fast and effective way to optimize process parameters is to determine phase fractions in the nugget by mathematical modeling. Thus, this work presents a numerical model for the prediction of austenite decomposition in AISI 1010 steel during RSW. The model was developed with COMSOL Multiphysics software and covers the entire RSW process. Simulations were carried out on 2 mm sheets and results show the massive presence of martensite in the weld nugget (greater than 90%). These results are in line with expectations, showing here the validity of the model. This model can therefore be used for various applications such as optimization of process parameters with phase fractions as optimization criteria.
Keyword:Resistance spot welding, AISI 1010, Modeling, Phase transformation kinetics, Martensite
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, AC/DCモジュール, 構造力学モジュール, 非線形構造材料モジュール, 材料ライブラリ, LiveLink™ for MATLAB®
Co-author:N. Barka(University of Quebec at Rimouski), M. Jahazi(École de technologie supérieure), D. Osmani(AMH Canada Ltée)

 

Oral Session [N3-2] 14:20-14:50

氏名: 栁谷伸一郎 先生
所属: 徳島大学 産業理工学研究部 助教
Name: YANAGIYA Shinichiro
Title: Assistant Professor
Affiliation: Department of Optical Science and Technology, Faculty of Engineering., The University of Tokushima

講演タイトル:
金ナノ粒子の光熱現象におけるCOMSOL Multiphysicsの活用
Session Title:
COMSOL multiphysics simulation of photothermal phenomena of gold nanoparticles
概要:
金のナノ結晶はその形や大きさにより特定の波長の光を吸収する。吸収した光エネルギーは速やかに熱に変わるが、微小な金が持っていた熱は光を失うと瞬く間に周囲環境と平衡となる。これまでに我々は、金ナノ粒子を表面に分散したマイクロガラスビーズの局所加熱素子を提案し、水中でレーザー照射による対流の発生や光ピンセット効果について実験的に明らかにした。本発表では、局所加熱されたビーズ周辺の対流についてのFEMシミュレーション(伝熱モジュール)や、光線光学モジュールや波動光学モジュールを使った素子、材料設計などのCOMSOL活用について報告する。
Abstract:
Gold nanocrystals absorb light with a specific wavelength depending on their shape and size. The absorbed light is rapidly converted to heat, which is immediately transfer to the environment. We have studied the plasmonic beads fabricated by coating gold nanoparticles onto a micro glass bead. We utilized the COMSOL to simulate the flow around the beads with heat transfer module. In addition, we show the simulation of beam propagation in the bead with geometrical optics module and the simulation of an optical spectrum of the plasmonic film of gold nanoparticles and titanium dioxide.
キーワード:ナノ光加熱, ラズモニクス, 光ピンセット
Keyword:Nano optical heating, plasmonics, optical tweezer
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 波動光学モジュール, 光線光学モジュール, 伝熱モジュール

 

Oral Session [N3-3] 15:00-15:30

氏名: 竿本英貴 様
所属: 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 活断層・火山研究部門 主任研究員
Name: SAOMOTO Hidetaka
Title: Senior Researcher
Affiliation: Research Institute of Earthquake and Volcano Geology, NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY

講演タイトル:
MATLABを介したCOMSOLと他外部ソフトの協働
Session Title:
Collaborative work of COMSOL and Other software intermediated by MATLAB
キーワード:COMSOL, MATLAB, LiveLink™ for MATLAB®
Keyword:COMSOL, MATLAB, LiveLink™ for MATLAB®
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 構造力学モジュール, マイクロフルイディクスモジュール, 伝熱モジュール, LiveLink™ for MATLAB®

 

Oral Session [N3-4] 15:40-16:10

氏名: 米田明 先生
所属: 岡山大学 惑星物質研究所 客員教授
Name: YONEDA Akira
Title: Guest researcher
Affiliation: Institute for Planetary Materials, Okayama Univ.

講演タイトル:
高圧地球科学実験における有限要素法の活用
Session Title:
Application of FEM on experimental Mineral Physics study
概要:
2019年3月に岡山大学を停年退職した。キャリヤの最後の10年間にCOMSOLを活用した研究を行い、合計7本の論文を発表した。最初の成果は2009年の“高圧下における熱伝導率測定法の精度評価”である。その後マントル最深部の温度発生を志すことになり、各種の熱・温度解析を行った。この関連でCOMSOLによる解析結果を3本の論文に纏めた。以上の4本の論文は、実験技術開発にCOMSOLを活用した事例である。一方、COMSOLを直接活用する研究テーマも着想し、2本の論文を公表した。弾性体中に埋め込まれた空孔の巨視的弾性に及ぼす影響を、2次元・3次元で評価したものである。最新の論文は、2019年のCOMSOLによる微惑星の熱進化モデル解析である。実験研究において、どのようにCOMSOLを活用してきたかを思い出話風に紹介したい。
Abstract:
I retired from Okayama University in March 2019. During the last decade of my career, I utilized COMSOL in various research scenes resulting in 7 related papers. The first achievement was the verification of thermal conductivity measurement under high pressure, which was published in 2009. After that I started high temperature generation to reproduce the condition of the deepest part of the earth’s mantle; COMSOL has been a powerful tool in this context of the technical development, and succeeded to present 3 related papers. Besides those heat and temperature researches, I also conceived a research theme utilizing COMSOL directly; it is the systematic numerical simulation of the macroscopic effects of the pores embedded in the elastic body on 2D and 3D spaces, respectively. The latest paper was the thermal evolution analysis of small planets through COMSOL in 2019. I would like to summarize my personal history associating with COMSOL as an experimental researcher in reminiscence manner.
キーワード:熱温度解析, 弾性解析, 鉱物物理, 高圧実験
Keyword:thermal analysis, elasticity, mineral physics, high pressure
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, 構造力学モジュール

 

Oral Session [N3-5] 16:20-16:50

氏名: 石森洋行 様
所属: 国立環境研究所 資源循環・廃棄物研究センター
Name: ISHIMORI Hiroyuki
Affiliation: Center for Material Cycles and Waste Management Research, National Institute for Environmental Studies

講演タイトル:
福島第一原発事故後に発生した放射能汚染廃棄物と除去土壌等の処理・処分技術の確立
Session Title:
Establishment of appropriate treatment and disposal technologies for radioactive cesium-contaminated waste and removal soil generated after Fukushima Daiichi nuclear power plant accident
概要:
東日本大震災から約8年が経過し、福島第一原発事後に発生した放射能汚染廃棄物や除去土壌等の処理処分が進められている。本口述発表では、これまでに進められた技術開発と、それを用いた廃棄物処分場または中間貯蔵施設への処分事例を紹介する。そこで周辺住民や自治体、ならびに国の理解を得るために用いられたCOMSOLの活用事例を示すとともに、今後の県外最終処分に向けた取り組みとCOMSOLに期待したい展望を述べる。
Abstract:
About 8 years have passed since the Great East Japan Earthquake, and the treatment and disposal of radioactive cesium contaminated-waste and removed soil generated after the Fukushima Daiichi nuclear power plant accident has been promoted. In this oral presentation, we will introduce the technological development that has been carried out, and the examples of final disposal to landfill sites or interim storage facility. COMSOL was available for gaining the understandings of the local residents, local governments, and the government when their contaminated waste and removal soil were temporally placed or finally landfilled in the local area. Although there are a lot of further research subjects for long-term safety evaluation of the landfilled waste and the effective utilization of the removal soil yet, we hope the solution against their subjects will be found with the advances of COMSOL.
キーワード:放射能汚染廃棄物, 除去土壌, 処理処分, 個別評価, COMSOL Server
Keyword:Radioactive cesium-contaminated waste, Removal soil, Treatment and disposal, Individual evaluation, COMSOL Server
使用ソフト・モジュール:
COMSOL Multiphysics, COMSOL Server, CFDモジュール, 地下水流モジュール, 化学反応工学モジュール

※都合により発表者、発表内容、発表順が変更となる場合があります。
※敬称に先生と記載の皆様は、教育機関の教員および医療機関の医師の方です。

皆様のお越しをお待ちしております