名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 グラフのスペクトルと代数体寺西鎮男 ( 数学科）グラフの隣接行列やラプラス行列は有理整数を成分とする正方行列であるので、それらの行列の固有値は代数的整数である。従って、固有値の属する代数体の性質がグラフの性質に反映されると予想される。しかしながら、現在までのところ、それらの関係については、あまり知られていない。著者によって得られた、いくつかの結果を交えてグラフの固有値と代数体の関係について解説する。 �� ユビキタスネットワークでは，暗号化通信，移動通信，エンドツーエンド通信を同時に実現することが重要である．本研究では安全性と柔軟性を両立させたネットワークの概念として FPN を提唱し，これを実現するための通信アーキテクチャとして GSCIP を提案してきた．本稿では GSCIP の概要および提案アーキテクチャによる IPv4 ネットワーク特有の移動透過通信システムについて紹介する． 1 " ! 4 �� #$ e:,3C/ PARCOR +H, F(:^ JdTcH;D , V*R9 PK&, (a)26U=-bG, (b):`UI4BA YU. efW7# !" E<[X:`9PK&, =-bG =-a8\, :^efWNE <W\, F(:^'_cH-L, z?d$1).$S0 . >@,:^ ']cH, 1) #9PK&>@ L5MH プラズマ中に存在する微粒子がクーロン結晶を作り、そのクーロン結晶が螺旋構造体を成す可能性があることが報告されて，最近注目を浴びている.本研究では独自に、プラズマ中のダストクラスターが形成するクーロン強結合構造およびその安定性の分子動力学シミュレーションを行い，外部閉じ込めポテンシャルの非等方性の制御によって，微粒子クラスターが１次元鎖状の安定構造となること，鎖状構造に揺らぎが発生するとこの構造が不安定になり，２次元ジグザグ構造を経て３次元２重螺旋構造が形成されることを見出した． QH,, 2) %9PK&>@ #> L5MH (LSP) ZO. 12 19 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 �� 上村鉄雄（情報工学科）ほか実験室プラズマ中で微粒子の作るクーロン結晶が発見されて以来，コンプレックスプラズマの分野でいろいろな研究が行われている。最近では，結晶構造中を格子音速で伝搬する波の存在が注目されている。この論文では，格子音波がかかわる非線形現象として，超音速微粒子流体中の障害物が作る静電ポテンシャル障壁と微粒子の相互作用により生成される衝撃波について報告する。 29 �� 私はこれまでコンピュータに学習や認識私はこれまでコンピュータに学習や認識能力を持たせるための研究を行ってきた．学習能力を持たせるための研究を行ってきた．学習したサンプルや環境と違いが少なければ現在したサンプルや環境と違いが少なければ現在の技術では高い認識精度を得ることができる．の技術では高い認識精度を得ることができる．しかし，実際の環境下では変動が含まれてしましかし，実際の環境下では変動が含まれてしまい，こうした場合への対処が重要な課題となる．い，こうした場合への対処が重要な課題となる．本稿では部分的な隠れに影響を受けにくい認本稿では部分的な隠れに影響を受けにくい認識法およびそれを建築材料からの自動アスベ識法およびそれを建築材料からの自動アスベスト検出に応用した例を紹介する．スト検出に応用した例を紹介する． 40 �� 筆者は，限流器と呼ばれる電力機器を電力系統に導入した場合の効果について明らかにしてきた。本稿では，その成果の一部として，ウインドファーム系統に導入する限流器の過電流抑制効果と同期発電機連系系統への限流器導入による瞬時電圧低下の緩和について述べる。 36 名城大学での研究・教育生活４６年間を回想して河村英昭（電気電子工学科）本論文は筆者の名城大学における４６年間の研究・教育生活を回想したものである．電力ケーブル用高分子絶縁材料の tree 破壊に関する研究，太陽光発電システムの発電性能に関する研究などに従事し，電力・エネルギー分野における多くの工学的知見を得，それら研究成果の一端を述べている．教育生活では「卒業研究」という一つの授業科目を通して，各時代の学生に対する教育の取り組みを回想している． 45 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 生体用β型チタン合金の熱処理プロセスと疲労強度の関係赤堀俊和（材料機能工学科）ほか近年、金属系バイオマテリアルで構成された硬組織（骨）代替インプラントを体内に埋入した場合（写真参照）、摩耗を伴う繰り返し負荷等による破断および骨と金属系バイオマテリアルとの弾性率の相違による骨吸収あるいは骨の薄化などの不具合が報告されており、最悪の場合、再手術を余儀なくされる。そのため、金属系バイオマテリアルにはさらなる高力学機能性が求められている。そこで、本研究では、低弾性率を有するβ 型 Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr（TNTZ）合金に着目し、熱処理プロセスによる力学的特性、特に疲労特性に優れた次世代型金属系バイオマテリアの創出を目的とした。 ❅໬≀༙ᑟయ㠃Ⓨග࣮ࣞࢨࡢྍ⬟ᛶ ➉ෆဴஓ㸦ᮦᩱᶵ⬟ᕤᏛ⛉㸧 本報告では、今後筆者が研究を進めようと考えている窒化物半導体面発光レーザの可能性について述べる。まず、その応用先として、高効率・高出力・高速通信機能を実現する次世代固体照明を紹介する。次に、この発光素子実現を目指して、トンネル接合や、B や Sb を含む新規窒化物半導体混晶を積極的に利用した多層膜反射鏡および電流狭窄構造の実現について言及する。 53 �� 秒速 12km で伝播する高速衝撃波で発生する電離機構を実験的に調べた。衝撃波背後の電子密度分布を調べたところ、衝撃波直後の領域でも多量の電子の存在が示唆され、熱化学モデルとの大きな差異が見られた。更にこの差異について考察するために衝撃波前方の領域に着目し、計測したところ、1018m-3 程度の電子が存在することがわかった。衝撃波前方領域における電子の生成機構として、衝撃波背後からの輻射光による光電離を考慮した簡易モデルでその電子生成率や電子温度が説明出来ることがわかった。以上の考察から、衝撃波背後での電子密度分布の予測精度向上には、前方での電子生成を考慮したモデルの構築が必要であることが示された。 60 ⮬ື㌴㉮⾜㌶㊧䞉ጼໃゅィ䛻㐺⏝䛩䜛㻳㻼㻿㻙㻵㻹㼁⼥ྜἲ䛾◊✲㻌 �� 自動車の走行軌跡を計測するためには，計測データを地上計測座標系へ座標変換する必要がある．GPS 測位値と加速度，角速度から走行軌跡を求めるための座標変換・融合アルゴリズムの研究の進展を述べ，最適な走行軌跡・姿勢角計測方法を研究成果として導く． ~ ω ~ ~~ p, q , r Kalman Filter ~ W ~ ~ ~  ,  , + － ˆ w ˆ, ˆ, ˆ ~ a E-1 Kalman Filter ˆ A ˆ A Convert δφ,δθ,δψ specific force for vehicle trajectory Conception of Trajectory and Attitude estimation 68 76 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 ᑠᅵ⿕ࡾࢺࣥࢿࣝ᥀๐᫬ࢧ࢖ࢻࣃ࢖ࣝᕤࡢ ᆅ┙ỿୗᢚไຠᯝ࡟㛵ࡍࡿᩘ್ⓗ᳨ウ ᓲ⍛㸦ᘓタࢩࢫࢸ࣒ᕤᏛ⛉㸧࡯࠿ 本研究の目的は，未固結地山に小土被りトンネルを掘削する際，地盤沈下対策として採用されてサイドパイル工の効果とそのメカニズムを解明するものである．本稿では，実現場を対象とする数値解析により得られた，サイドパイルの地盤沈下抑制効果および長さがその効果に及ぼす影響，また都市高速道路の需要交通量の予測に関する研究松井　寛都市高速道路の役割分担が増大するにつれ、都市高速道路の渋滞対策やそのための交通管制に交通需要量の正確な予測方法の確立が重要である．本研究は高速道路の潜在的需要交通量の予測方法や、交通量配分の際に重要となるリンクコスト関数や高速道路転換率について研究したものである．これらの結果から予想されるメカニズムについて紹介する． 84 �� 筆者の研究室では、これまで高齢者福祉施設や高齢者住宅に関する研究を進めてきた．人口減少社会を迎え、昨今、戦後に大量に供給された建物ストックの再生・活用が検討されつつある．本稿では余剰している他用途施設を、今後ニーズの高まる高齢者住宅へ転用改修を行う研究について紹介する． 98 92 放射線化学反応法を用いたパーフルオロスルホン酸系イオン交換高分子膜のプロトン伝導機構改良技術の開発土屋文（教養教育）ほか本研究では , 固体高分子型燃料電池の固体電解質として使用されているパーフルオロスルホン酸系イオン交換高分子膜の水素吸収および水素透過能力を放射線化学反応法を用いて向上させることを目指した . その結果 , 疎水性のラジカルおよび不飽和結合がわずか約 50kGy のガンマ線吸収線量だけで形成されると共に , 室温および大気雰囲気におけるプロトン伝導度が未照射高分子膜のプロトン伝導度の約 3 桁高い値を示し , プロトン伝導機構の改良に成功した . 本稿では , その結果について紹介する . 106 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 シアノバクテリア時計蛋白質複合体と蛋白質伸長因子 FusA の相互作用景山伯春（教養教育） 1990 年代から，次々と時計遺伝子が同定され，概日時計の分子機構が解明されつつある．本稿では，筆者らの未発表データを中心に，概日時計を持つ最も単純な生物であるシアノバクテリアの概日時計機構の新知見を紹介する． 113 ⥅⥆ᑂᰝ࡟ྥࡅࡓྲྀࡾ⤌ࡳ ᒣ୰ ୕ᅄ㑻㸦㟁Ẽ㟁ᏊᕤᏛ⛉㸧電気電子工学科は去年 11 月 JABEE の継続審査を受審した。本学科では今回の継続審査にあたって、最大のポイントは PDCA のサイクルを使って恒常的に教育改善を続けていることを審査員に納得させることに絞って、証拠資料の収集および自己点検書の作成作業に入った。その結果、今回の継続審査では証拠資料の不備等はあったものの、電気科の 5 年間にわたる恒常的な教育改善の努力が認められて 6 年間の認定が得られた。本報告では継続審査に向けた電気電子工学科の取り組みを紹介する。 124 ࣂ࢖࣐࢜ࢫศゎ᎘Ẽᛶ⣽⳦ Ruminococcus flavefaciens FD-1 ࡢࢭࣝࣟࢯ࣮࣒࡟㛵ࡍࡿ◊✲ ⚄⸨ᐃ⏕㸦ᩍ㣴ᩍ⫱㸧本稿ではバイオマス分解嫌気性細菌 Ruminococcus flavefaciens FD-1 株由来の植物細胞壁分解酵素複合体、セルロソーム機構の新知見を紹介する。 119 WEB システムを用いた授業評価アンケート等による学生・教員支援システムの開発新井　宗之（建設システム工学科）ここで開発した WEB システムは管理者用機能を含め 9 つの機能を有している，(1) 授業評価アンケート，(2) 履修閲覧，(3) レポート提出管理，(4) 卒業研究活動時間管理，(5) 学生カード，(6) 学習状況確認，(7) 意識調査，(8) お知らせ・質問，(9) 管理者用，である．(1) から (4) は教員・学生の授業に関する授業関係の機能であり，(5) と (6) は学生の指導および学生の教務支援の機能である．また，(7) および (8) は学生の意見や質問等を収集する機能で，(9) はシステムの管理用の機能である．平成 20 年度から 22 年度が開発期間であるが，平成 22 年度前期より全ての機能の運用が始まっている． 128 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 �� 3 �� ᅽ⦰࣋ࣥࢺࢼ࢖ࢺ⦆⾪ᮦࡢᦆയᐇ㦂 ඖᒣὈஂ㸦ᘓタࢩࢫࢸ࣒ᕤᏛᑓᨷ㸧࡯࠿ �� 石油に代わる代替エネルギーとして水素エネルギー高レベル放射性廃棄物の地層処分に用いる圧縮ベントシステムに期待が寄せられている．このシステムを構築ナイト緩衝材が，地殻変動等により損傷を受けた場合をするためには，水素デバイスに用いる電解質材料の特性想定した性能評価試験を実施している．本研究では，供向上が不可欠である．本稿では，プロトン伝導体を電解試体密度および珪砂混合率を変えて作製した供試体のせ質に用いた燃料電池セルを安価かつ簡便に製造するため，ん断強度特性を調べるとともに，損傷を受けた供試体の In をドープした SrZrO3 電解質膜をセラミックス基板上内部構造変化を-X 線 CT を用いて観察した。にスクリーン印刷法で成膜し，種々の作製条件が電気伝導特性に与える影響を膜と基板との界面反応とともに検討した．（写真は、電解質膜とセラミックス基板の界面近傍の SEM 画像） 133 �� 138 �� 高塑性の鋭敏粘性土が堆積した自然粘土地盤の力学 �� 特性を解明するため，各種室内試験を実施した．三軸試本研究では，鋼製橋脚の隅角部を模擬した供試体を製験と単純せん断試験の比較を通し，自然粘土が有する構作し，実橋において発生応力が高く，完全溶け込み溶接造の効果について検証するとともに，地震時の繰り返しが要求される梁・柱交差部に溶接未溶着を導入し，定振せん断挙動について詳細に検討した．幅変位載荷および 1 サイクルごとの漸増変位振幅繰り返し載荷実験を行っている． A � B �� (a) 梁・柱交差部切断面 146 (b) A 部拡大梁・柱交差部切 154 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 高機能無補剛せん断パネルダンパーの復元力特性に関する解析的研究 �� 大場孝太（建設システム工学専攻）ほか �� 本研究では，高機能 SPD の開発に着目し，幅 �� 本研究では，高機能 SPD の開発に着目し，幅厚比パラ厚比パラメータが厚肉な鋼板からなる SPD につメータが厚肉な鋼板からなる SPD について，修正 2 曲面いて，修正 2 曲面モデルを用いた解析を実験とモデルを用いた解析を実験との比較を行い，その結果をの比較を行い，その結果を利用し，混合硬化則利用し，混合硬化則という概念を適用することによって，という概念を適用することによって，実験デー実験データの復元力モデルをうまく模擬することができタの復元力モデルをうまく模擬することができる新たな復元力モデルの構築を行っている．る新たな復元力モデルの構築を行っている． 4 鋼部材のファイバーモデル解析における要素と断面分割に関する一検討萩野勝哉（建設システム工学専攻）ほか �� 本検討で�� は，単柱式鋼製橋脚を取り上げ，はり要素を�� 用いたファイバーモデルによる Pushover 解析を行い，ひずみ評価領域の終局時本検討では，単柱式鋼製橋脚を取り上げ，はり要素を用いたファイバーモデルによる Pushover 解析を行い，ひ平均ひずみや終局時基部曲げモーメントなどにずみ評価領域の終局時平均ひずみや終局時基部曲げモー及ぼす分割の影響について調べて，分割数のでメントなどに及ぼす分割の影響について調べて，分割数きるだけ粗いひずみ評価領域とひずみ評価領域のできるだけ粗いひずみ評価領域とひずみ評価領域以外以外の要素分割数，断面の層分割数に関する提の要素分割数，断面の層分割数に関する提案を試みた．案を試みた． 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 τ/τy 2 H6 KD-6 εm/εy 0 KD-5 -2 修正２曲面モデル混合硬化則 -4 -50 0 γ/γy 50 KD-7-1 KD-10 M22 0 2 4 6 8 10 12 補剛板ウェブ方向の分割数 162 170 �� 本研究では薄肉断面部材の局部座屈を考慮して材料近年，気候変動問題が国際的な課題となっている．欧特性（降伏点を座屈応力に置換したバイリニア型応力－州諸国では，気候変動に対応した計画制度に改良してきひずみ）を適切に設定し，はり要素を用いたファイバーている．そこで，本研究では，欧州の中でも積極的に活モデルのPushover 解析により終局点を精度よく解析する動している英国に着目をして，交通，地域・地方計画体系を調査し，我が国の今後の計画体系の在り方に関する手法の提案を試みている．示唆を得る． 4 2 -20% -10% +10% Hu,shell/Hy δu,shell/δy 国 +20% (2010) Region 1 0 1 2 δ u,beam /δ y 3 4 Local H u,beam /H y 2 177 Regional Transport Strategy SubRegion 0 0 Low Carbon Transport: A Greener Future (2009) Transport Carbon Reduction Delivery Plan 1 0 環境 (2008) 白書等の政策文書 2 1 地域・地方計画 Climate Change Act -20% -10% +10% 3 +20% 交通計画 The Carbon Budget Order(2009) Planning Policy Statement (2004) PPS1:Planning and Climate Change (2007) Regional Strategy (2009) Multi-Area and Local Area Agreements Local Transport Plan (2000) The UK Low Carbon Transition Plan (2009) Climate Change Taking Action (2010) EU SEA Directive(2001) Sustainability Appraisal Climate Change Action Plan Climate Change Strategies Local Development Framework (2004) 185 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 �� 本研究室では，過去に鋼製高機能 BRB の低サイク近年，大地震の発生リスクが高まっており，橋梁ル疲労実験を行っており，この実験結果から，十分の耐震設計，耐震補強を行うことは非常に重要であな低サイクル疲労性能を有していることが確認でると同時に急務である．本研究室ではこれまで制震きた．今回は，さらなる低サイクル疲労性能の向上ダンパー（座屈拘束ブレース（BRB））についてのを目的として，溶接止端部に仕上げを施した BRB を研究を行ってきた．本論文では，この BRB を鋼トラ製作し，実験を行った．ス模型に設置し，制震構造化したことによる耐震性拘束材能の向上効果を実験的に検証した．ブレース材 �ブアンボンド材ずれ止めフィラー 193 FRP グリッドの付着挙動に関する実験的研究金光男，岩下健太郎（建設システム工学科）ほか FRP 格子筋（以下，FRP グリッドと呼称）を吹付型のポリマーセメントによりコンクリート表面に固定する増厚巻き立て工法は，トンネル覆工コンクリートや橋脚，床版等の補修や補強に広く用いられている。本研究では，低価格で 2.5％を超える伸度を有しながら，ある程度の引張強度や弾性率を有しており，最近，中国や欧米で盛んに研究が進められている玄武岩（バサルト）繊維を用いた FRP（以下，BFRP と呼称）のグリッドに着目して，高伸度繊維を用いた FRP グリッドのコンクリートに対する付着挙動を実験的に検討し，付着強さに関する既往の評価式の適用性を検証した。 209 201 �� 等辺山形鋼（アングル）は規格製品のため安定した形状，品質が得られることから目的に応じた設計，製作が容易である．本研究では，アングルを背合わせにしたブレースを高力ボルトでガセットに接合し，引張および圧縮軸力を作用させることでブレースの終局変形性能を確認した． 217 名城大学理工学部研究報告 No.51 2011 690 ࢆ⏝࠸ࡓ㒔ᕷ㧗㏿㐨㊰࡟࠾ࡅࡿᡤせ᫬㛫 ࡢ௜ຍⓗ᝟ሗࡢᥦ౪ྍ⬟ᛶ࡟㛵ࡍࡿ୍⪃ᐹ ᪥ẚ㔝ு㸦ᘓタࢩࢫࢸ࣒ᕤᏛᑓᨷ㸧࡯࠿ ព㆑ࢹ࣮ࢱ࡟ᇶ࡙ࡃ㥐๓ᗈሙ࡟ᑐࡍࡿ ฼⏝⪅ࢽ࣮ࢬࡢᢕᥱ ᐑᆅ♸㯞㸦ᘓタࢩࢫࢸ࣒ᕤᏛᑓᨷ㸧࡯࠿ 本稿では，都市高速道路において，所要時間情報に本研究では，駅前広場の整備状況に対する評価を捉え付加的な情報を与えることにより，より質の高い情報るため，駅周辺住民を対象に意識調査を行った．その結をドライバーに提供することを検討した．果に基づき，施設規模・数などに対する満足度評価と総ドライバーの到着時における所要時間の変合満足度の関係性を把握し，施設において改善が必要と [所要時間延長の場合] なる項目を明確にすることにより，今後の駅整備のあり動を考慮した付加的情報を新たに定義し， Support Vector Machine 方について考察していく． [所要時間短縮の場合] (SVM)を用いて予測モデルを構築した． 223 ୕ᒱ㕲㐨໭ໃ⥺ࡢࣜࢽ࣮ࣗ࢔ࣝ஦ᴗ࡟ࡼࡿ ฼⏝㌿᥮⪅ࡢ≉ᛶศᯒ ୰ᔱಇ௓㸦ᘓタࢩࢫࢸ࣒ᕤᏛᑓᨷ㸧࡯࠿ 本稿では，近年，利用が属性増加傾向にある三岐鉄道性別職業運転免許と継続利用者の特性の把目的握を試みた．数量化理論Ⅱ 所要時間多くが転換者であることなどがわかった．河川のもつ大気冷却効果に着目してきた．名古屋市の中れている．本稿では，中川運河の暑熱環手段境緩和効果を評価するため，運河周辺での現地観測結果を報告する．乗車駅降車駅目的地利用頻度意識期券以外による利用者の筆者の研究室では，ヒートアイランド緩和策として，的効果と，開放空間としての風の道効果をもつと期待さ条件利用実態類を用いた分析の結果，定 �� 現�� 川運河は広大な水面域をもつことから，水塊としての熱年齢北勢線を取り上げ，転換者 229 選択理由事業評価 0 2 4 6 レンジ 235 241