新任教員の紹介 - 蒋 飛 助教(医用機械工学研究室)

平成28年4月1日付けで,医用機械工学研究室に 蒋 飛 助教が着任されました.以下に,蒋先生にお書き頂いた「研究紹介」を掲載します.

-私の研究 「計算力学を活用した股関節軟骨摩耗メカニズムの解明」-

私の専門は計算力学で、流体及び固体の数値シミュレーションに関する研究をやってきました。工学分野での機械設計や、理学分野での自然物理現象の解明は,これまでは実験に基づく研究が主流でしたが、今ではコンピューターを用いた数値シミュレーションが重要な役割を果たすようになってきています.「京」スーパーコンピュータが素粒子・宇宙、物質・材料、地球環境、生物・医学、工学など幅広い分野で活用されていますが,今後の科学技術の更なる発展のためには,より複雑かつ大規模な問題を高精度に計算する方法の確立が必要とされています.

私は,超大規模数値計算を実現するため、並列計算技術を駆使し、高性能シミュレーション計算手法の開発を取り組んできました。以下の図はその一例で,人のCT画像から三次元股関節の計算モデルを作成し,有限要素法という解析手法を用いて歩行サイクルにおける各段階の大腿骨頭の接触圧力を計算した結果です。圧力がStep4の時にピークとなり、外側に集中していることがわかります.私は,このようなシミュレーションに基づき、股関節の軟骨磨耗のしくみの解明に役立つ情報を提供することを目指しています.

歩行サイクルにおける各段階の大腿骨頭の接触圧力分布

図:歩行サイクルにおける各段階の大腿骨頭の接触圧力分布


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