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所属学科・専攻等 |
電気・機械工学教育類 機械工学分野
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職名 |
准教授 |
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外部リンク |
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牧野 武彦 (マキノ タケヒコ)
MAKINO Takehiko
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論文
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Grain size affecting the deformation characteristics via micro-injection upsetting 査読あり 国際共著 国際誌
Walaa Abd-Elaziem, Mohsen A. Hassan, Takehiko Makino, Atef Hamada
Materials Science and Technology 37 ( 10 ) 918 - 929 2021年08月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Taylor & Francis
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Microstructure, Mechanical Properties of Extruded Aluminum at Different Ram Speeds in Micro/Meso-Scale 査読あり 国際共著 国際誌
Walaa Abdel-Aziem, Mohsen A. Hassan, Takehiko Makino, Atef Hamada
Metallography, Microstructure, and Analysis 10 402 - 409 2021年07月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Springer
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Micro/Meso-Scale Equal Channel Angular Pressing of Al 1070 Alloy: Microstructure and Mechanical Properties 査読あり 国際共著 国際誌
Walaa Abdel-Aziem, Atef Hamada, Takehiko Makino, Mohsen A. Hassan
Journal of Materials Engineering and Performance 29 6201 - 6211 2020年09月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Springer
In the present study, Al 1070 alloy pins were processed via micro/meso-scale equal channel angular pressing (channel diameter 1.5 mm, the smallest channel diameter has ever been achieved in mesoscale), up to four passes at room temperature. The microstructure characteristics, i.e., grain size, and misorientation angle distributions were analyzed by high-resolution electron backscatter diffraction on the transverse plane for the ECAPed samples. Tensile properties for such small processed pins were measured by constructed micro/meso-scale tensile machine. The gauge length and the gauge diameter were 2 mm and 1.5 mm, respectively. After the fourth ECAP pass, the results revealed that the microstructure was refined remarkably from 15.5 μm (the initial undeformed sample) to nearly 1.9 μm due to the gradual transformation of the low-angle grain boundaries into high-angle grain boundaries as a result of the occurrence of grain subdivision. Micro/meso-scale ECAP does a significant enhancement in the ultimate tensile strength by 63%, whereas the ductility decreased after the fourth ECAP pass by 47.3% and this is supposed to be ascribed to the continuous decrease in subgrain size. The above results prove that the ECAP process has the potential for obtaining fine grains and improving material tensile properties even in micro/meso-scale.
DOI： 10.1007/s11665-020-05090-4
その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11665-020-05090-4
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Microstructural evolution during extrusion of equal channel angular-pressed AA1070 alloy in micro/mesoscale 査読あり 国際共著 国際誌
Walaa Abdel-Aziem, Atef Hamada,Takehiko Makino, M. Hassan
Materials Science and Technology 36 ( 11 ) 1169 - 1177 2020年05月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Taylor & Francis
Commercially AA1070 aluminium was processed by micro/mesoscale equal channel angular pressing (ECAP) up to four passes, via route BC, to achieve fine grain structure and thereby enhancing the mechanical properties. Subsequently, the samples subjected to ECAP processing underwent an extrusion deformation in micro/mesoscale. The microstructural evolution of the deformed structures was followed using electron backscatter diffraction. The findings confirm that a remarkable refinement in the grain structure was observed as a result of the gradual transformation of the low angle grain boundaries into high angle grain boundaries through the grain subdivision mechanism. Consequently, a substantial improvement of the mechanical properties of the extruded material is promoted compared to the samples subjected to ECAP processing.
DOI： 10.1080/02670836.2020.1759485
その他リンク： https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02670836.2020.1759485
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Microstructure Evolution of AA1070 Aluminum Alloy Processed by Micro/Meso-Scale Equal Channel Angular Pressing 査読あり 国際共著 国際誌
Walaa Abdel-Aziem, Atef Hamada, Takehiko Makino, Mohsen A. Hassan
Metals and Materials International 2019年11月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Springer
The Micro/meso-forming of commercially pure aluminum, AA1070, processed at room temperature by equal channel angular pressing (ECAP) with a die channel angle of 90° through 4 deformation passes has been conducted. Microstructure features, such as grain size, misorientation angle distributions and the developed texture during the four deformation passes of micro/meso-ECAP have been investigated by Electron backscattering diffraction (EBSD) technique. Then, hardness measurements over the cross-section of the processed samples were correlated with the EBSD analysis. EBSD scans revealed that extended shear bands are formed and represent the microstructural feature induced during micro/meso-forming. Whereas, a non-uniform grain structure consisting of intensive low-angle grain boundaries was obtained in the first pass, a uniform ultrafine-grained structure of high-angle grain boundaries (in the range of 1–2 μm) was achieved at the fourth pass. Consequently, a significant improvement in the hardness value to 65.3%, with respect to the starting material, was achieved due to the enhancement of the fine grain structure. The texture analysis exhibited that the high plastic shear strain associated with micro/meso-scale ECAP was capable to develop a weak texture in the flow plane compared to the starting texture.
DOI： 10.1007/s12540-019-00544-4
その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/s12540-019-00544-4
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Tribological effects of punch with micro-dimples in blanking under high hydrostatic pressure 査読あり 国際誌
K. Kitamura, T. Makino, M. Nawa, S. Miyata
CIRP Annals - Manufacturing Technology 65 249 - 252 2016年06月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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Direct measurement of friction force during forming 国際誌
Takehiko Makino. Yuya Yogo, Toshinari Michimoto, Yohei Takamori
4th Asian Symposium on Materials Processing (ASMP 2015) 39 - 40 2016年03月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Information about distribution and change in friction during forming is required to construct a prediction model. The small deflection of a thin part fabricated at the other side of a flat tool surface is detected using laser reflection to decompose the normal and horizontal (frictional) forces. The locus of laser reflection on a detector showed both components. The values estimated from the locus were fairly close to the measured forces.
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Contact potential difference measurement of adhesion process during micro/meso-scale injection upsetting (共著) 査読あり
Takehiko Makino, Toshinari Michimoto, Shinpei Moriyama, Tohru Kikuchi
Procedia Engineering 81 444 - 449 2014年11月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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Frictional Behavior of Ball Rotation with Plastic Deformation (共著) 査読あり
Futamura, M., Ishitani, A., Makino, T. and Dohda, K.
Tribology Online 6 193 - 198 2011年03月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
その他リンク： http://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/6/4/6_193/_article
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Proposal of a Ball Burnishing Method with Forced Rotation (共著) 査読あり
Futamura, M., Ishitani, A., Makino, T. and Dohda, K.
Tribology Online 6 199 - 206 2011年03月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
その他リンク： http://www.jstage.jst.go.jp/article/trol/6/4/6_199/_article
書籍等出版物
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Micro-Manufacturing (共著)
T. Makino, K. Dohda（ 担当： 共著）
John Wiley & Sons Inc. 2011年07月 （ ISBN:978-0-470-55644-3 ）
記述言語：英語 著書種別：学術書
MISC
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成形中の工具╱被加工材界面のトライボロジー 招待あり 査読あり
牧野 武彦
トライボロジスト 63 ( 7 ) 459 - 465 2018年07月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：日本トライボロジー学会
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マイクロ・メゾ成形のトライボロジー（共著）
堂田 邦明, 牧野 武彦
塑性と加工 49 638 - 642 2008年07月
担当区分：筆頭著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（国際会議プロシーディングズ） 出版者・発行元：日本塑性加工学会
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ぬれの分子動力学解析
牧野 武彦
ぶれいず 39 40 - 47 2005年11月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（その他） 出版者・発行元：日本溶接協会ろう部会
講演・口頭発表等
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部分的に膨張・収縮したMD表面構造上のぬれ性
牧野武彦，野垣亮太
第74回塑性加工連合講演会 2023年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2023年11月
記述言語：日本語
開催地：富山市 国名：日本国
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三次元積層造形による表面構造上の水滴に外力が加わる場合の動的ぬれ挙動
牧野武彦，遠藤篤
第74回塑性加工連合講演会 2023年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2023年11月
記述言語：日本語
開催地：富山市 国名：日本国
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真空中の接触電位差測定を含む連続プロセスによる工具上の凝着のコンビナトリアル測定
牧野武彦，稲垣舞，野村光河
第73回塑性加工連合講演会 2022年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2022年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：仙台市 国名：日本国
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薄肉部変位検出法による低融点合金の円柱圧縮における摩擦力の直接測定
牧野武彦，川内涼
第73回塑性加工連合講演会 2022年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2022年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：仙台市 国名：日本国
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自由曲面に沿ったMDセル構造体の設計
牧野武彦，山崎翼
第73回塑性加工連合講演会 2022年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2022年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：仙台市 国名：日本国
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原子スケール計算と機械学習を用いて解析する凝着量決定因子
牧野武彦，森詰平
第73回塑性加工連合講演会 2022年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2022年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：仙台市 国名：日本国
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ＭＤセル構造体の圧縮特性ーＭＤ計算中の変位と原子間ポテンシャル設定の組合せの効果ー
牧野武彦，秋田理々香
第73回塑性加工連合講演会 2022年11月 日本塑性加工学会
開催年月日： 2022年11月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：仙台市 国名：日本国
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三次元積層造形による表面構造上でピン止めされた水滴の前進接触角
牧野武彦，加藤詩央里
第72回塑性加工連合講演会 日本塑性加工学会
開催年月日： 2021年10月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：Web会議
３Dプリンタを用い，ピン止め効果が起こる円錐台の表面構造を造形する．その表面に傾斜を与え，滑落時と静止状態の接触角の比較を行う．そして，前進接触角に与えるピン止め効果の影響について明らかにする．
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自由曲面に沿ったMDセル構造体の圧縮特性
牧野武彦，水野元太
第72回塑性加工連合講演会 日本塑性加工学会
開催年月日： 2021年10月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：Web会議
自由形状にくり抜くのではなく，自由曲面をもつ固定層と分子動力学（MD）計算を適用する可動層によって自由曲面に沿ったMDセル構造体を作成する．その機械的性質を調べる．
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MD表面構造によるぬれ性制御
牧野武彦，野垣亮太
第72回塑性加工連合講演会 日本塑性加工学会
開催年月日： 2021年10月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：Web会議
表面構造を設計して，ぬれの接触角を制御する．分子動力学（MD）計算を用いて種々の原子間相互作用を適用し外部からの変位を与え，系統的にMD表面構造を作成する．それを３Dプリンタで造形し，ぬれ性を調べる．
科研費（文科省・学振）獲得実績
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自由形状を持つMDセル構造体の設計手法の構築
2022年04月 - 2025年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
牧野 武彦
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
３Dプリント技術を用いると，切削や成形などの従来技術では加工できなかった中空構造体が作製できる．計算機で設計した複雑な形状をそのまま実体化できるため，設計次第では，これまでの加工法では付与できなかった新たな機能を発現させることができる可能性がある．中空構造体の一つであるセル構造体は，節点を梁（ビーム）や面で結んで成り立っている．この節点の設定方法が，セル構造体のバリエーションと性質を決める．本研究では，節点位置を分子動力学（MD）計算によって決定し，節点をビームで結んで造形した，MDセル構造体が高い圧縮強度，吸収エネルギーを持つように設計する手法，さらに，MDセル構造体を自由曲面に沿った形状にするための手法を構築することを目的とする．
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マイクロ・メゾ成形中の摩擦界面挙動の定量とモデル化
2015年04月 - 2018年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
牧野 武彦
本研究は，マイクロ・メゾ成形による金属部品の精度と信頼性に大きな影響を及ぼす工具／材
料間の摩擦界面挙動を定量化し， 成形の解析のためのモデル化を行うことを目的とする.界面挙動
の定量は，工具表面の凝着量についての接触電位差測定を所定量ごとの成形後に行い，モデル化
は，この定量結果と工具表面に加わる摩擦力の測定を成形中に行った結果を比較して行う．最終
的に，成形前の材料状態の結果として成形中に変化する境界条件を，成形の解析に適用する． -
マイクロ・メゾ成形中の工具／材料間摩擦力の直接測定
2012年04月 - 2015年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
牧野 武彦
マイクロ・メゾスケールの成形中の工具／材料間摩擦力の分布と変化を，工具微小ひずみ検出機構により直接測定し，さらにその摩擦を決定する工具表面の材料の凝着状態を，仕事関数測定により高感度で観測することによって，摩擦状態分布を可視化する，新たな摩擦状態測定システムを構築した．
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マイクロ・メゾスケール成形加工解析法の構築
2009年04月 - 2012年03月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
牧野 武彦
寸法効果が顕著になるマイクロ・メゾスケールでの成形加工の解析法を構築することを目的とし，結晶のサイズと方位分布を扱える有限要素多結晶モデルと，原子レベルで界面の挙動を扱える分子動力学法を結合し，微小部品の塑性加工の広範囲な問題を扱える解析法を構築した．
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原子内包フラーレンを基本要素としたナノ構造素子の開発
2003年04月 - 2006年03月
科学研究費補助金 若手研究(B)
牧野 武彦
原子内包フラーレンを人為的な操作が可能な原子（基本要素）とみなし，これを周囲の環境変化によって自己組織的に配列させることが同時に機能発現となる，新たな分子素子の創造を目指した．原子内包フラーレンの電子状態を明らかにし，これを表現できる簡単な分子間相互作用を想定した分子動力学計算を行い，自己組織的配列の可能性を論じた．