Ibaraki University's
College of Engineering
Department of Intelligent Systems Engineering

Professor

TSUBOI Kazuhiro


Career

  1. Researcher, Institute of Computational Fluid Dynamics 1988/05-1994/02
  2. Researcher, Institute of Mathematical Science in Kao Corporation 1995/03-1996/03
  3. Research assistant, College of Engineering, Ibaraki university 1996/04-1998/06
  4. Lecturer (Assistant professor), College of Engineering, Ibaraki university 1998/07-2002/03
  5. Associate professor, College of Engineering, Ibaraki university 2002/04-2007/03
  6. Associate professor, College of Engineering, Ibaraki university 2007/04-2013/03/31
  7. Professor, College of Engineering, Ibaraki university 2013/04/01-Present

Academic background

  1. Osaka Prefecture University Faculty of Engineering Aeronautics 1983/03 Graduated
  2. The University of Tokyo Graduate School, Division of Engineering Aeronautics Master course 1985/03 Completed

Academic degrees

  1. Master degree of Engineering The University of Tokyo 1985/03/29
  2. Doctoral degree of Engineering The University of Tokyo 1993/11/11

Research Areas

  1. Fundamental Engineering
  2. Fluid Dynamics
  3. Applied Physics

Subject of research

  1. Mathematical investigation on two-fluid equations and its application to icing simulation The prediction of the amount and the location of ice accretion on structures is attemped applying CFD to simulate icing phenomena. Modeling for atmosphere including super-cooled droplets and mathematical investigation on the model equation are also performed. 1997-Present
  2. Mathematical investigation on projection problems in sprot Theoretical investigation of the maximum projection angle in sports is performed. A projection model with the effect of run-up is proposed, and it makes possible to derive the optimum angles for takeoff in long jump and shot release in shot put. The maximum angle for a projectile under drag and lift is also investigated theoretically. 2007/04-Present
  3. Development of computational algorithm for the incompressible Navier-Stokes equation with optimization approach 対流項を回転形で表わした非圧縮性Navier-Stokes方程式が現代制御理論における状態方程式を形式的に対応することに着目して,現代制御理論に基づく流体方程式の計算法構築を試みている. 2005/04-Present
  4. Traffic flow simulation based on Mathematical model 2001-Present
  5. Application of Object-oriented methodology to simulation 2000-Present

Bibliography

  1. システムと微分方程式 坪井一洋 三恵社 2011/05/22 4883618242 本書では、動的システムや場のモデルの具体例を通してそれらの数学モデルである微分方程式を説明します。第1章から第4章では対象の時間的変化を表わす状態モデルとその数学モデルとして常微分方程式を説明しています。第5章と第6章では場のモデルを説明しています。第7章にオブジェクト指向方法論を入れたのは、この方法論の基本的な考え方がシステムの定義と完全に一致するためです。付録にはExcel の簡単な活用例ものせました。理工系分野でのExcel の活用例は意外になじみが薄いようなのでひょっとすると役に立つことがあるかもしれません。

Papers

  1. Research paper (international conference proceedings) Joint Merging Control Strategy with a Waiting-time Limit in a Personal Rapid Transit System Takafumi KOMURO, Kazuhiro TSUBOI, Takahiro HOSHINO, Yoshio HAMAMATSU The International Conference on Electrical Engineering 2016 The Institute of Electrical Engineers of Japan 1-6 2016/07/06
  2. Research paper (scientific journal) Joint A Metaheuristic Algorithm with Hybrid Insertion Procedure for the Traveling Salesman Problem Takahiro Hoshino, Chuan Tian, Hisashi Kondo, Kazuhiro Tsuboi, Yoshio Hamamatsu International Journal of Computer Science Issues 13/ 3, 1-8 2016/05 1694-0784 10.20943/01201603.18
  3. Research paper (scientific journal) Joint A Control Strategy with Waiting Time Limit in a Merging Section on Personal Rapid Transit System Takafumi Komuro, Takahiro Hoshino, Kazuhiro Tsuboi, Yoshio Hamamatsu IEEJ Transactions on Industry Applications 135/ 12, 1181-1190 2015/12 10.1541/ieejias.135.1181
  4. Research paper (scientific journal) Joint Optimum Angle in Projection with Initial Speed \\Depending on Angle Kazuhiro Tsuboi, Takahiro Hoshino, Yoshio Hamamatsu 日本応用数理学会論文誌 25/ 4, 255-266 2015/12
  5. Research paper (scientific journal) Joint A model for merging sections in transportation systems and its analysis HOSHINO Takahiro, TIAN Chuan, KOMURO Takafumi, TSUBOI Kazuhiro, HAMAMATSU Yoshio IEEJ Trans. IA 135/ 2, 155-161 2015/02 10.1541/ieejias.135.155

Research presentations

  1. Oral presentation(general) Estimation of aerodynamic coefficients for balls in flight with trajectory data JSME Symposium : Sports engineering and Human Dynamics 2016 2016/11/10 ボールの飛翔軌道から空力係数を推定する方法について検討する.ゴルフボールとサッカーボールの測定軌道からそれらの空力係数を推定した結果を示し,飛翔中のボールに働く流体力の非定常性について検証する.
  2. Oral presentation(general) Optimum angle in extended projection model for point mass 日本物理学会2016年秋季大会 2016/09/15 質点投射の最適角45^{\circ}は初等力学の例題として広く知られているが,このような大きな角度が実際に使われることは稀である.ここでは初速度が初速角に依存する投射モデルとして一定速度で水平に移動する台車からの投射を考える.この投射モデルでは最適角の条件は3次の代数方程式となる.その解によって実際に観察される角度が初等力学の枠内で説明できることを示す.
  3. Oral presentation(general) Optimum angle in projectile motion –Optimization problem in elementary mechanics – Mechanical Engineering Congress, 2015 Japan (MECJ-15) 2015/09/15 質点の放物運動における最大投射角の導出は飛距離に対する極値問題となり最も簡単な最適化問題の一例である.この極値問題を定式化し,高低差のある斜方投射,初速度が角度に依存する投射および流体力(抵抗と揚力)の作用下での投射に対する最大投射角を最適解として求めた.これらの最大投射角を極値問題の解として求めることで日常生活など身近に見られる投射問題に力学的な説明を与えうることを示すとともに初等力学の簡単な例を使って最適化の概念を示すことの意義を指摘した.
  4. Oral presentation(general) A Merging Control Strategy based on Waiting Time Limit on Personal Rapid Transit System 第22回電気学会東京支部茨城支所研究発表会 2014/11/22
  5. Oral presentation(general) 角度に依存する初速度をもつ放物運動の最大投射角 日本応用数理学会2014年度年会 2014/09/05 投射体を最も遠くまで飛ばすことのできる初速角(最大投射角)の理論解は簡単な場合を除いてほとんど知られていない.さらに空気抵抗などの流体力が無視できる場合でも必ずしも周知の結果と一致しない.その一例としてスポーツ競技などに見られる放物運動がある.この場合,投射時の初速度は一般に初速角の関数となる.このような機構を与える簡単な力学モデルを考え,その初期条件下での最大投射角を理論的に導出する.

Alloted class

  1. Modeling for Systems
  2. Modeling for Systems
  3. Special Lecture on Numerical Computation II
  4. Introduction to Electromagnetism
  5. Fluid Dynamics for Biomolecular Functional Engineering

Memberships of academic societies

  1. American Institute of Aeronautics and Astronautics 1989-Present
  2. The Physical Society of Japan
  3. Japan Society of Fluid Mechanics
  4. The Japan Society for Industrial and Applied Mathematics
  5. The Japan Society of Mechanical Engineers