所属
総合研究院 未来産業技術研究所 特定准教授
職名
特定准教授
外部リンク
ワダ ユウジ
和田 有司
wada yuji
学位
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博士(工学) （ 東京工業大学 ）
研究キーワード
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超音波
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超音波浮揚
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音響流
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非線形音響
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数値計算
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有限要素法
研究分野
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ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 流体工学 / 音響
経歴
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成蹊大学 理工学部 准教授
2026年4月 - 現在
国名：日本国
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東京工業大学 未来産業技術研究所 助教
2020年10月 - 2026年3月
国名：日本国
所属学協会
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自動車技術会
2021年5月 - 現在
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日本機械学会
2013年11月 - 現在
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日本計算工学会
2013年6月 - 現在
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日本音響学会
2008年9月 - 現在
論文
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Billion-design-variable-scale topology optimization of vehicle frame structure in multiple-load case 査読
Yuji Wada, Tokimasa Shimada, Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering 2024年10月
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Topology optimization of large ultrasonic tools for uniform vibration using density model 査読 国際誌
Yuji Wada, Kentaro Nakamura
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 62 ( SJ ) 2023年7月
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Anisotropic elastic property estimation of powder-bed-fusion-printed metal for ultrasonic tools 査読
Yuji Wada, Kentaro Nakamura
Japanese Journal of Applied Physics 2026年2月
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Topology optimization of large ultrasonic tools for uniform vibration using level-set method 査読
Yuji Wada, Kentaro Nakamura
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 64 ( 3 ) 2025年3月
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Brillouin frequency shift dependences on strain and temperature in perfluorinated polymer optical fibers with unique core dopants 査読
Shimbu Shirai, Seiga Ochi, Yuji Wada, Kentaro Nakamura, Toru Moriya, Yugo Kaseda, Takashi Shimizu, Yosuke Mizuno
Japanese Journal of Applied Physics 2025年3月
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Plate Manufacturing Constraint in Topology Optimization Using Anisotropic Filter 査読
Yuji Wada, Tokimasa Shimada, Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura
Computer-Aided Design 2025年3月
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Radial Stress Distribution in Micro Dry‐Etched Perfluorinated Polymer Optical Fibers 査読 国際誌
Takuto Nakanishi, Ryo Nakashima, Keito Ishida, Yuji Wada, Cheng‐Yao Lo, Kentaro Nakamura, Heeyoung Lee, Yosuke Mizuno, Daisuke Yamane
IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 2025年1月
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市販有限要素法ソフトを用いた超音波振動工具のトポロジー最適化 招待
和田 有司, 中村 健太郎
超音波techno / 超音波techno編集部 編 37 ( 1 ) 45 - 52 2025年
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2P4-2 レベルセット法を用いたトポロジー最適化による超音波振動工具の振動出力の平坦化
和田 有司, 中村 健太郎
超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集 45 122 2024年11月
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構造力学を考慮した3次元形状深層生成モデルの提案 査読
戸井田 一聖, 西口 浩司, 千葉 直也, 和田 有司, 横田 理央, 干場 大也, 加藤 準治
日本計算工学会論文集 2024 ( 1 ) 20241010 - 20241010 2024年6月
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Takuto Nakanishi, Akihito Kato, Yuji Wada, Ryo Nakashima, Chenxu Zhao, Cheng-Yao Lo, Kentaro Nakamura, Heeyoung Lee, Yosuke Mizuno, Daisuke Yamane
Japanese Journal of Applied Physics 2024年1月
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和田 有司
日本音響学会誌 80 ( 9 ) 541 - 544 2024年
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剛性・衝突・NVH の複数性能を同時に満たす車体のトポロジー最適化 査読
和田 尚美, 和田 有司, 弓削 康平, 木﨑 勇, 橋田 光二, 寺田 栄
自動車技術会論文集 55 ( 1 ) 160 - 165 2024年
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剛性・衝突・振動の複数性能を同時に満たし質量最小化を目的とする複数材料トポロジー最適化手法 査読
寺田 栄, 和田 有司, 弓削 康平, 和田 尚美, 木﨑 勇, 橋田 光二
自動車技術会論文集 54 ( 6 ) 1127 - 1132 2023年
講演・口頭発表等
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High-resolution topology optimization of instrument panel beams under plate manufacturing constraints 国際会議
Yuji Wada, Tokimasa Shimada, Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura
the 4th International Conference on Computational Engineering and Science for Safety and Environmental Problems (COMPSAFE2025) 2025年7月
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トポロジー最適化で設計し金属3Dプリンターにより造形した超音波振動工具の振動測定 招待
和田有司, 中村健太郎
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2025年6月
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和田 有司, 樫山 武士, 長坂 圭, 西口 浩司, 岡澤 重信, 坪倉 誠
計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science / 日本計算工学会 編 2025年6月 東京 : 日本計算工学会
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固有値最大化を考慮したインストルメントパネルビームの高解像度トポロジー最適化
和田有司, 樫山武士, 長坂圭, 西口浩司, 西口浩司, 岡澤重信, 坪倉誠, 坪倉誠
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2025年6月
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和田 有司, 中村 健太郎
計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science / 日本計算工学会 編 2025年6月 東京 : 日本計算工学会
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金属3Dプリンターにより造形したトポロジー最適化超音波振動工具の振動測定
和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2025年5月
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100kHz以上の周波数での微小物体の空中超音波浮揚
橋本花香, 和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2025年3月
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金属3Dプリンターにより造形した工具の性能測定-超音波振動工具のトポロジー最適化(7)-
和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2025年3月
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水中でのMHz帯超音波の受信 超音波受信のためのカーボン・トランスデューサとその特性(2)
松本一伸, 和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2025年3月
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2P4-2 レベルセット法を用いたトポロジー最適化による超音波振動工具の振動出力の平坦化 招待
和田 有司, 中村 健太郎
超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム講演論文集 2024年11月 特定非営利活動法人 超音波エレクトロニクス協会
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FBGを用いたHot-fiber風速センサの検討
國分愁, 和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2024年10月
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Plate manufacturing constraint in topology optimization under the building cube method framework 招待 国際会議
Yuji Wada, Tokimasa Shimada, Koji Nishiguchi, Shigenobu Okazawa, Makoto Tsubokura
4th International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM-IV) 2024年9月
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測定光学系の簡素化-電流変調半導体レーザによる自己遅延ヘテロダイン干渉計を用いた空中音場計測(2)-
中村健太郎, 内山拓己, 和田有司
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2024年9月
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空気の屈折率変調を検出する空中超音波測定の半導体レーザ自己遅延ヘテロダイン干渉計による簡素化
中村健太郎, 内山拓己, 佐藤純平, 和田有司
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2024年8月
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Topology optimization of large ultrasonic tools for uniform vibration distribution 招待 国際会議
Yuji Wada, Kentaro Nakamura
21st International Workshop on Piezoelectric Materials and Applications (IWPMA2024) 2024年7月
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和田 有司, 中村 健太郎
計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science / 日本計算工学会 編 2024年6月 東京 : 日本計算工学会
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和田 有司, 樫山 武士, 長坂 圭, 西口 浩司, 岡澤 重信, 坪倉 誠
計算工学講演会論文集 = Proceedings of the Conference on Computational Engineering and Science / 日本計算工学会 編 2024年6月 東京 : 日本計算工学会
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トポロジー最適化により設計された超音波振動工具の振動分布測定
和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2024年5月
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構造力学を考慮したDeepSDFに基づく3次元形状生成モデル
戸井田一聖, 千葉直也, 西口浩司, 和田有司, 横田理央, 干場大也, 加藤準治
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2024年6月
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板金製造制約下におけるインストルメントパネルビームの高解像度トポロジー最適化 招待
和田有司, 樫山武士, 長坂圭, 西口浩司, 岡澤重信, 坪倉誠, 坪倉誠
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2024年6月
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小径POFにおけるブリルアン周波数シフトの歪・温度依存性の解明
白井振武, 越智星河, 和田有司, 中村健太郎, 守屋亮, 加世田雄梧, 清水享, 水野洋輔
応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 2024年9月
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三次元押し出しモデルにおけるレベルセット法最適化-超音波振動工具のトポロジー最適化(5)-
和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2024年3月
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レベルセット法最適化における初期形状と観測点数依存性-超音波振動工具のトポロジー最適化(6)-
和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2024年9月
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レベルセット法による振動分布の平坦化を目的とする超音波振動工具のトポロジー最適化
和田有司, 中村健太郎
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2024年6月
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ドライエッチングされた全フッ素化プラスチック光ファイバ中のモード間干渉に基づく歪センシング
加藤昭仁, ZHAO Chenxu, 中島遼, 中西拓登, 和田有司, 中村健太郎, 山根大輔, 水野洋輔, LEE Heeyoung
応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 2024年3月
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CUBEフレームワークを利用したボクセルトポロジー最適化による固有値最大化
和田有司, 嶋田宗将, 西口浩司, 岡澤重信, 坪倉誠, 坪倉誠
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2023年
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進行波型広帯域空中超音波トランスデューサ
木村圭吾, 和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
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自動車サイドシル断面の最適設計
弓削康平, 田村龍太郎, 和田有司
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2023年
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空中超音波定在波によるチップ部品の浮揚における音響流駆動力の解析
和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
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各種材料の空中超音波反射・透過特性の測定
小塚恒輔, 和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
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半導体レーザを光源とした光音響測定による液体入り弾性細管の評価
WANG Kun, 和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
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剛性・衝突・NVHの複数性能要件を満たし質量最小化を目的とする複数材料トポロジー最適化手法
寺田栄, 和田有司, 弓削康平, 和田尚美, 木崎勇, 橋田光二
計算工学講演会論文集(CD-ROM) 2023年
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剛性・衝突・NVHの複数性能を同時に満たし質量最小化を目的とする複数材料トポロジー最適化手法
寺田栄, 和田有司, 弓削康平, 和田尚美, 木崎勇, 橋田光二
自動車技術会大会学術講演会講演予稿集(Web) 2023年
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光音響測定によるソフトファントム中の弾性細管の評価
WANG Kun, 和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
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レベルセット法による超音波振動工具のトポロジー最適化
和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
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レベルセット法による界面形状最適化-超音波振動工具のトポロジー最適化(4)-
和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2023年
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バースト弾性表面波によるガラス基板上の液滴の振動励振
國分愁, 和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2023年
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MHz強力超音波により生じる液面水柱高さと音圧の関係
安田直生, 和田有司, 中村健太郎
日本音響学会研究発表会講演論文集(CD-ROM) 2023年
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LED照明を用いた補聴支援システム
池田涼風, 和田有司, 中村健太郎
電子情報通信学会技術研究報告(Web) 2023年
受賞
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2024年度 技術賞
2025年 日本計算工学会 衝突・剛性・振動の複数性能を同時に満たす，車体のトポロジー最適化手法
マツダ株式会社, 弓削 康平, 和田 有司
共同研究・競争的資金等の研究課題
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金属３Dプリンターとトポロジー最適化を利用した強力超音波振動子の設計手法の開発
研究課題/領域番号：25K07631 2025年4月 - 2029年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
和田 有司
配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）
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超音波浮揚された液滴の挙動解明と薬液処理への応用
研究課題/領域番号：23K26060 2023年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中村 健太郎, 和田 有司
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
配分額：18070000円 （ 直接経費：13900000円 、 間接経費：4170000円 ）
空中超音波の音圧定在波の節に微小液滴を非接触浮揚することは研究代表者らを含め各国で検討されている。本研究では、薬剤・材料の開発・製造・分析などで必要とされる無容器プロセッシングにこの現象を利用するために、液滴の上方導入、下方滴下ができる液滴浮揚装置を実現すること、金属反応性の液体も扱える非金属振動体の開発、利用する超音波の高周波化によるサブmm液滴への対応などを行う。また、このために、浮揚液滴の振動や蒸発、液滴内の微小流れ、複数の液滴間のコンタミネーションの性質などを調べる。
今年度は、液滴の上方導入、下方滴下のために、超音波振動子と反射板を左右に配置した水平方向定在波による浮揚装置を検討した。この構成であると、従来の垂直方向定在波の場合よりも浮揚力が1/8程度に低下する。そこで、反射板をわずかに傾けて鉛直方向の力を増大させることについて、音場の数値シミュレーションと実測によりその効果を調査した。反射板の傾斜により音圧は低下するが、同一振動速度に対しては保持力が向上することが確かめられた。音圧分布の測定は、研究代表者らが開発している空気の屈折率変調を光学干渉計で検出する方法を用い、音場中に物体を挿入せずに実施したので、音場分布の乱れなく音場評価ができ、数値計算結果とよい一致が得られた。
また、水やエタノール以外に、より粘性の高い紫外線硬化接着剤の液滴の浮揚を実現し、1秒以下の紫外線照射で直径サブmmの透明樹脂球を生成することに成功した。
さらに、金属と反応する液滴へも本手法を適用するため、樹脂製の振動系を検討した。樹脂材料は高周波振動に対する吸収が大きく、大振幅超音波用途には向かないと考えられてきたが、ポリフェニレンサルファイドは数10 kHzの大振幅振動にも100程度の機械的Q値を保つことを明らかにしている。これを用いた超音波振動系を製作し特性評価を進めている。 -
トポロジー最適化を利用した強力超音波振動子の設計手法の開発
研究課題/領域番号：22K03994 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C)
和田 有司
配分額：4160000円 （ 直接経費：3200000円 、 間接経費：960000円 ）
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液滴濃縮のスループット向上に向けた並列音響浮揚系の構築
2021年
株式会社島津製作所
中村健太郎, 和田有司
担当区分：研究分担者
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発電機部品の劣化検知装置
2021年
三菱電機株式会社
中村健太郎, 和田有司
担当区分：研究分担者
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車両のトボロジー最適設計に関する研究
2020年9月 - 2023年
マツダ株式会社
和田有司
担当区分：研究代表者 資金種別：産学連携による資金