学位
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博士（工学） （ 2025年3月 東京科学大学 ）
研究キーワード
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数値流体力学
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高解像度数値解法
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圧縮性気液二相流
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生体工学
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
学歴
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東京科学大学（旧：東京工業大学） 工学院 機械系機械コース（博士後期課程）
2022年4月 - 2025年3月
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東京工業大学 工学院 機械系機械コース（修士課程）
2020年4月 - 2022年3月
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東京工業大学 工学院 機械系
2016年4月 - 2020年3月
経歴
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東京科学大学 工学院機械系 助教
2025年4月 - 現在
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独立行政法人日本学術振興会 特別研究員DC1
2022年4月 - 2025年3月
所属学協会
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日本計算力学連合
2026年3月 - 現在
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日本流体力学会
2025年10月 - 現在
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日本機械学会
2022年 - 現在
論文
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Yasuhiro YAMAMOTO, Kakeru UEDA, Hiro WAKIMURA, Shigeki YAMADA, Yoshiyuki WATANABE, Hiroto KAWANO, Satoshi II
Journal of Biomechanical Science and Engineering 21 ( 2 ) 26 - 00149 2026年6月
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Reconstruction of instantaneous flow fields from transient velocity snapshots using physics-informed neural networks (Applications to pulsatile blood flow behind a stenosis) 査読
Kakeru Ueda, Hiro Wakimura, Satoshi Ii
JOURNAL OF BIOMECHANICAL SCIENCE AND ENGINEERING 2026年5月
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A low-dissipation numerical method based on boundary variation diminishing principle for compressible gas–liquid two-phase flows with phase change on unstructured grid 査読
Hiro Wakimura, Takayuki Aoki, Feng Xiao
Physics of Fluids 2025年1月
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High-resolution boundary variation diminishing scheme for two-phase compressible flow with cavitation and evaporation 査読
Hiro Wakimura, Tatsuin Li, Keh-Ming Shyue, Takayuki Aoki, Feng Xiao
Journal of Computational Physics 2024年9月
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High-Order Low-Dissipation Shock-Resolving TENO-THINC Schemes for Hyperbolic Conservation Laws 査読
Shinichi Takagi, Hiro Wakimura, Lin Fu, Feng Xiao
Communications in Computational Physics 2023年11月
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A new high-fidelity Total Variation Diminishing scheme based on the Boundary Variation Diminishing principle for compressible flows 査読
Yusuke Majima, Hiro Wakimura, Takayuki Aoki, Feng Xiao
Computers & Fluids 2023年11月
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A novel high-order low-dissipation TENO-THINC scheme for hyperbolic conservation laws 査読
Shinichi Takagi, Lin Fu, Hiro Wakimura, Feng Xiao
Journal of Computational Physics 2022年3月
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Symmetry-preserving enforcement of low-dissipation method based on boundary variation diminishing principle 査読
Hiro Wakimura, Shinichi Takagi, Feng Xiao
Computers & Fluids 2022年1月
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BVD原理に基づくβ可変THINC法による衝撃波捕獲スキーム 査読
Hiro Wakimura, Xi Deng, Yoshiaki Abe, Feng Xiao
日本航空宇宙学会論文集 69 ( 3 ) 113 - 121 2021年
MISC
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Yasuhiro Yamamoto, Kakeru Ueda, Hiro Wakimura, Shigeki Yamada, Yoshiyuki Watanabe, Hiroto Kawano, Satoshi Ii
2026年3月
講演・口頭発表等
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A Multi-Resolution Meshfree Method for Mass Transfer with Cell-Membrane Permeation in the Brain Parenchyma 国際会議
T. Tsuzuki, T. Matsuda, H. Wakimura, S. Ii
17th World Congress on Computational Mechanics & 10th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (WCCM&ECCOMAS2026) 2026年7月
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A Fully Eulerian Fluid–Structure Interaction Approach with the Boundary Variation Diminishing Principle 国際会議
H. Wakimura, K. Sugiyama, S. Ii
17th World Congress on Computational Mechanics & 10th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (WCCM&ECCOMAS2026) 2026年7月
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Multiscale modeling of integrin clustering on a cellular scale 国際会議
Kohsuke TSUKUI, Tatsuya KAWAI, Hiromi MIYOSHI, Naoya SAKAMOTO, Hiro WAKIMURA, Satoshi II
9th International Conference on Computational and Mathematical Biomedical Engineering (CMBE2026) 2026年6月
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LOW-DISSIPATION RECONSTRUCTION FOR OXYGEN TRANSPORT IN DEFORMABLE RED BLOOD CELL FLOWS 国際会議
Hiro Wakimura, Naoki Takeishi, Satoshi Ii
9th International Conference on Computational and Mathematical Biomedical Engineering (CMBE2026) 2026年6月
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細胞膜伸展動態がインテグリン凝集分布に及ぼす影響の数値的検討
津久井 康介, 河合 竜也, 三好 洋美, 坂元 尚哉, 脇村 尋, 伊井 仁志
第38回バイオエンジニアリング講演会 2026年6月
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BVD原理によるニューラルネットワーク代理モデルの開発
桑原 択弥, 脇村 尋, Huang Minsheng, 肖 鋒
第39回数値流体力学シンポジウム 2025年12月
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BVD原理に基づく低散逸解法を用いた拡散界面モデルによる酸素輸送解析
脇村 尋, 武石 直樹, 伊井 仁志
第39回数値流体力学シンポジウム 2025年12月
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圧縮性気液二相流モデルを用いた微細気泡ダイナミクスの数値解析
佐藤 柊太, 脇村 尋, 小方 聡, 伊井 仁志
第39回数値流体力学シンポジウム 2025年12月
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Low-dissipation Schemes for Compressible Flows Using Machine Learning Based on Boundary Variation Diminishing Principle 国際会議
Hiro Wakimura, Minsheng Huang, Takuya Kuwabara, Lidong Cheng, Satoshi Ii, Feng Xiao
The 9th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics/The 7th Australasian Conference on Computational Mechanics (APCOM-ACCM 2025) 2025年12月
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大動脈中膜のラメラユニットにおける間質流の計算流体力学モデル
喜久里 幸太郎, 津久井 康介, 脇村 尋, 伊井 仁志
日本機械学会 第36回バイオフロンティア講演会 2025年12月
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Physics-informed neural networks for rapid blood flow estimation in patient-specific vascular geometries 国際会議
Kakeru Ueda, Hiro Wakimura, Satoshi Ii
13th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (APBiomech 2025) 2025年11月
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Local refinement technique for simulating cellular-scale mass transfer phenomena in brain tissue using mesh-constrained discrete point method 国際会議
Tomoharu Tsuzuki, Takeharu Matsuda, Hiro Wakimura, Satoshi Ii
The 11th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (JKTFEC11) 2025年10月
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Low-dissipation boundary variation diminishing scheme using neural network model for two-phase gas-liquid compressible flows with phase change 国際会議
Hiro Wakimura, Minsheng Huang, Takuya Kuwabara, Lidong Cheng, Satoshi Ii, Feng Xiao
The 11th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference (JKTFEC11) 2025年10月
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多様な⾎管形状を表現する座標変換を取り⼊れたPINNによる⾎流解析
上田 架, 脇村 尋, 伊井 仁志
第38回計算⼒学講演会（CMD2025） 2025年9月
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脳間質内の物質輸送解析に向けた局所細分化手法の開発
都筑 友春, 松田 孟大, 脇村 尋, 伊井 仁志
日本流体力学会 年会 2025 2025年9月
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加速度項を考慮したPINNによる非定常流動場の推定に関する検討
上田 架, 脇村 尋, 伊井 仁志
日本流体力学会 年会 2025 2025年9月
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ROUND-THINC-BVD法による低散逸な圧縮性MHDシミュレーション
脇村 尋, 潘 晨曦, 鄧 希, 伊井 仁志, 肖 鋒
日本流体力学会 年会 2025 2025年9月
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相変化を考慮した圧縮性気液二相流の非構造格子における高解像度数値解法
脇村 尋, 青木 尊之, 肖 鋒
第38回数値流体力学シンポジウム 2024年12月
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Discontinuity-capturing Numerical Scheme on Unstructured Grid for Single-phase and Liquid-gas Two-phase Compressible Flows with Phase Change
Hiro Wakimura, Takayuki Aoki, Feng Xiao
Twenty-first International Conference on Flow Dynamics (ICFD2024) 2024年11月
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A Low-dissipation Numerical Method for Capturing Gas-liquid Interfaces in Phase Change Simulation
Hiro Wakimura, Takayuki Aoki, Feng Xiao
The 12th International Conference on Computational Fluid Dynamics (ICCFD12) 2024年7月
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非構造格子における単相及び気液二相圧縮性流れの高解像度数値解法
脇村 尋, 青木 尊之, 肖 鋒
第37回数値流体力学シンポジウム 2023年12月
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Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method
Hiro Wakimura, Takayuki Aoki, Feng Xiao
Twentieth International Conference on Flow Dynamics (ICFD2023) 2023年11月
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圧縮性気液二相流の拡散界面モデルにおける高解像度数値解法
脇村尋, 青木尊之, 肖鋒
混相流シンポジウム2023 2023年8月
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Low dissipation numerical method with beta variable THINC function based on BVD principle
Hiro Wakimura, Takayuki Aoki, Feng Xiao
Numerical Methods for Hyperbolic Problems (NumHyp23) 2023年6月
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TENO法とTVD法による圧縮性流れの新しい低散逸解法
高木 真一, 脇村 尋, 肖 鋒
第36回数値流体力学シンポジウム 2022年12月
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Low-dissipation numerical methods for multiphase compressible cavitation flows based on BVD principle
Hiro Wakimura, Tatsuin Li, Feng Xiao
The 13th International Conference on Computational Methods (ICCM2022) 2022年7月
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相変化を伴う圧縮性多相流における界面捕獲BVDスキーム
脇村尋, 李辰胤, 肖鋒
第35回数値流体力学シンポジウム 2021年12月
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On the Spatial Symmetry of High-resolution Simulation for Compressible Flow
Hiro Wakimura, Shinichi Takagi, Feng Xiao
The 12th International Conference on Computational Methods (ICCM2021) 2021年7月
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BVD原理に基づくβ可変THINC法による衝撃波捕獲スキーム
脇村尋, Deng Xi, 阿部圭晃, 肖鋒
第34回数値流体力学シンポジウム 2020年12月
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TENO法とTHINC法による新しい高解像度衝撃波捕獲解法
高木真一, 脇村尋, Fu Lin, 肖鋒
第34回数値流体力学シンポジウム 2020年12月
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BVD原理に基づくTVD勾配リミタに関する新しい計算手法
真島祐介, 脇村尋, 肖鋒
第34回数値流体力学シンポジウム 2020年12月
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Boundary Variation Diminishing scheme using β-variable THINC scheme for compressible multiphase flow
Hiro Wakimura, Yoshiaki Abe, Takanori Haga, Feng Xiao
15th World Congress on Computational Mechanics & 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM-APCOM 2022)
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A New TVD Scheme Based on BVD Principle
Yusuke Majima, Hiro Wakimura, Feng Xiao
15th World Congress on Computational Mechanics & 8th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics (WCCM-APCOM 2022)
受賞
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若手優秀講演表彰
2024年12月 第38回数値流体力学シンポジウム
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Young Researcher Award
2024年11月 国際会議ICFD2024
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Student Support
2024年7月 国際会議ICCFD12
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日本機械学会三浦賞
2022年3月
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機械コース修士論文優秀プレゼンテーション賞
2022年3月 東京工業大学
共同研究・競争的資金等の研究課題
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脳微小循環の血流・細胞輸送・物質輸送を記述する輸送現象論の確立
研究課題/領域番号：26K00867 2026年4月 - 2030年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
伊井 仁志, 脇村 尋, 正本 和人
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低散逸拡散界面モデルによる酸素輸送代謝解析の高精度化
2025年12月 - 2026年3月
東京科学大学 工学院助教インセンティブ研究経費 工学院助教インセンティブ研究経費
担当区分：研究代表者
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超音波とバブルによるBBB開放の高精度数値解析
研究課題/領域番号：JPMJAX25LJ 2025年10月 - 2028年3月
科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 ACT-X 生命と情報
担当区分：研究代表者
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ナノバブル挙動の長時間解析に向けた連続体数理モデルおよび高精度数値解法の開発
研究課題/領域番号：25K23437 2025年7月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援
脇村 尋
配分額：2730000円 （ 直接経費：2100000円 、 間接経費：630000円 ）
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物理モデルの時空間スケール障壁を突破する数理・計算フレームワークへの挑戦
研究課題/領域番号：25K22796 2025年6月 - 2028年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
伊井 仁志, 脇村 尋
配分額：6500000円 （ 直接経費：5000000円 、 間接経費：1500000円 ）
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相変化を含む圧縮性自由界面多相流における高性能数値解法の開発
研究課題/領域番号：22KJ1331 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費DC1
脇村 尋
担当区分：研究代表者
配分額：2500000円 （ 直接経費：2500000円 ）
令和5年度の主な研究成果は次の3点である．
[1] 表面張力の再現によく用いられるCSFモデルは，その計算方法によっては界面で数値振動誤差を発生させることが知られている．本研究では拡散界面モデルにおいて数値振動誤差を回避する手法として，界面曲率の値を界面拡散領域において一定値に近づくようにフィルタリングを行う計算法を実装した．BVD法の計算にこのフィルタリング操作を加えることで，気液界面を低散逸かつ非振動で捉えることができた．
[2] これまで取り組んでいたBVD原理に基づく高解像度数値解法の開発を非構造格子に展開し，既存解法の性能を上回る新規解法を開発した．代表的な既存解法であるMLP法と，2次曲面を持つシグモイド型関数により補間を行うTHINC/QQ法を非構造格子上における許容補間関数とし，これらをBVD原理に基づき組み合わせた．開発したハイブリッド型手法は，滑らかな解でMLP法，不連続解でTHINC/QQ法を選択し，不連続解における数値散逸誤差の抑制に成功した．この成果により，複雑形状の計算領域を持つ問題に対しても高解像度の数値解析が可能となり，計算手法の実用性を向上させた．
[3] 非構造格子におけるBVD法を圧縮性気液二相流に適用し，衝撃波と気液界面をともに高解像度で計算できることを示した．圧縮性気液二相流における非保存型の方程式モデルを扱う際，非構造格子では直接的に非保存項の値を評価する必要が生じる．本研究では，非保存項の体積分を近似的にセル境界上の面積分に置き換え，リーマンソルバーを用いて非保存項を評価することで安定な計算を実現した．