支配方程式の異なる物理現象が組み合わさった時、その数値解析においても個々の分野で確立された解析手法を組み合わせる（連成解析）必要があり、個々の手法に比べた計算効率の低下やアルゴリズムの複雑化が問題となります。本研究では、応答曲面法と分離解法等を併用した新たな連成解析手法の開発に取り組み、従来にない高並列化効率と実装の容易さを両立することを目指し、複合材航空機の空力構造最適設計を中心とした流体構造連成問題への適用・実証を進めています。

近年、3Dプリンターを用いた構造成形が注目されており、特に炭素繊維複合材の３D造型の実現に向けて航空分野でも盛んに研究がなされています。本研究では、一般化座標SPHによる繊維入り樹脂の造型シミュレーションや、溶融金属の熱物性測定を目的とした浮遊液滴法の流体構造連成解析を行い、航空機構造の製造プロセスにおけるマルチフィジックス問題の解決に取り組んでいます。

航空機の離着陸時を含めた非巡航状態の空力解析には、高精度非定常流体ソルバーが必須となります。本項目では、近年飛躍的に進歩しつつあるアクセラレータを代表としたModern Hardwareを用いた高次精度非構造流体解析手法の研究を進めています。特に流束再構築法（FR法）に基づいて異なる計算アーキを横断的に利用する高精度解析を中心とし、ジェットエンジン内部流れやモーフィングフラップなどの流体制御デバイスの研究を行っています。