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所属 |
大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース |
職務経歴（学内） 【 表示 ／ 非表示 】
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2016年04月-継続中
秋田大学 大学院理工学研究科 物質科学専攻 材料理工学コース 教授
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2015年04月-2016年03月
秋田大学 大学院工学資源学研究科 材料工学専攻 教授
学会（学術団体）・委員会 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年04月-継続中
日本国
日本溶接協会
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2013年04月-継続中
日本国
日本塑性加工学会
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2013年04月-継続中
日本国
日本鉄鋼協会
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2005年04月-継続中
日本国
溶接学会
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2000年04月-継続中
日本国
日本鋳造工学会
研究等業績 【 表示 ／ 非表示 】
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A material constants estimation method for efficient elastic–plastic–creep simulation of aluminum alloys by effective utilization of stored test data
Ken-ichi Ohguchi, Katsuhiko Sasaki, Kohei Fukuchi, Yorimasa Tsubota, Takuro Mita, Wataru Nagai, Kouji Ohsato and Nobuaki Shinya
Mechanics of Time-Dependent Materials ( Springer Nature ) 26 ( 4 ) 2022年11月 [査読有り]
研究論文（学術雑誌） 国内共著
アルミニウム合金製の自動車エンジン部品の耐疲労性は，弾・塑性・クリープ有限要素解析（FEA）を実行して評価する必要がある。そのためには，引張試験に加えて，長時間におよぶクリープ試験を実施してFEA用の材料定数を決定しなければならない。しかし，長時間におよぶ試験の実施は，製品開発において大きな障害となる。そこで，アルミニウム合金製自動車部品の性能評価試験などの結果を解析して，クリープ試験を行わずに弾・塑性・クリープFEA用の材料定数を導出することを試みた。その結果，この方法により導出した材料定数を用いれば，熱負荷と機械負荷を同時に受ける疲労負荷のシミュレーションが可能であることが判明した。
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塑性・クリープ分離ひずみ解析によるアルミニウム合金の高温低サイクル疲労寿命評価
福地 孝平, 大口 健一, 佐々木克彦，坪田頼昌，三田拓朗，永井航，大里浩仁，新矢伸昭
日本機械学会論文集 ( 日本機械学会 ) 2021年02月 [査読有り]
研究論文（学術雑誌） 国内共著
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銅はんだ接合体のせん断試験FEAによるCu/Sn系IMCsの材料非線形性の評価
黒沢憲吾 , 大口健一 , 福地孝平 , 瀧田敦子
溶接学会論文集 ( 一般社団法人 溶接学会 ) 38 ( 4 ) 429 - 437 2020年12月 [査読有り]
研究論文（学術雑誌） 国内共著
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AlN-WCセラミックスの合成と機械的性質
関根崇, 仁野章弘, 菅原靖, 杉山重彰, 大口健一, 泰松斉
粉体および粉末冶金 ( 一般社団法人粉体粉末冶金協会 ) 67 ( 10 ) 581 - 587 2020年10月 [査読有り]
研究論文（学術雑誌） 単著
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Fatigue life estimation of SAC solder based on inelastic strain analysis using stepped ramp wave loading
K. OHGUCHI, K. SASAKI, Y. YUZE, K. FUKUCHI
Mechanical Engineering Journal 6 ( 5 ) 1 - 11 2019年08月 [査読有り]
研究論文（学術雑誌） 国内共著
◆原著論文【 表示 ／ 非表示 】
産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】
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複合Ｃｕ材、これを含む電子部品または実装基板、電子部品実装基板、複合Ｃｕ材の製造方法、および、接合体の製造方法
特許
特願 特願2020-148313 特許 特許第7634197号
出願日： 2020年09月03日
大口健一，福地孝平，高橋知也，大森誉之，荒川明，黒沢憲吾
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弾・塑性・クリープ特性の迅速評価方法
特許
特願 特願2007-46689 特開 特開2008-209262 特許 特許第4899058号
出願日： 2007年02月27日
公開日： 2008年09月11日
大口健一
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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低消費エネルギ型銅-スズTLP接合部の経時変化構成モデリングによる高信頼化
基盤研究(C)
研究期間: 2024年04月 - 2027年03月 代表者: 大口健一
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初晶SnとIMCを強度構成部材とした高精度FEAによる微細はんだ接合法の開発
基盤研究(C)
研究期間: 2018年04月 - 2021年03月
高密度実装に伴い微細化したはんだ接続部には，従来よりも厳しい負荷が作用する．さらに微細はんだ接続部では，電極・配線との界面に在る金属間化合物(IMC)が強度を低下させる．このような状況で，微細はんだ接続部の強度信頼性を確保するには，新発想による接合技術の開発が不可欠となる．そこで本研究では，有限要素解析(FEA)による数値実験に基づき，IMCの存在による微細はんだ接続部の強度の低下を，微細はんだ中の初晶Snの方位を最適化して補うことを検討する．同時に，IMCの形状を変えて微細はんだ接続部を強化することも検討する．そのために数値実験の前には，初晶Snの方位と変形特性の関係，およびIMCの変形特性を明らかにする．これらの検討結果に基づき，微細はんだ接続部の強度を確保する上でマイナスとなるIMCの存在をプラスに変え，初晶SnとIMCを強度構成部材とみなす新たな微細はんだ接合技術の提案を目指す．
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微細はんだ接続部のクリープ・ラチェット挙動解析による品質保証HALT法の開発
基盤研究(C)
研究期間: 2014年04月 - 2017年03月
微細はんだ接続部のFEAを金属間化合物(IMCs)の存在を考慮して実行するために，IMCsの引張応力-ひずみ曲線を導出する方法を提案した．また，HALTで生じるはんだ接続部の変形を効率的に評価する方法についても検討している．
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応力緩和モニタリングによる電子実装基板用インデンテーションクリープ法の高精度化
基盤研究(C)
研究期間: 2010年04月 - 2013年03月
圧子を押込み，その深さを保持した際に生じる応力緩和挙動を観測することで，インデンテーションクリープ法に適した応力の算出基準について考察し，圧子押込み・深さ保持試験を提案した．
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階段マイクロインデンテーションによる電解めっき銅箔の弾・塑性・クリープマッピング
基盤研究(C)
研究期間: 2007年04月 - 2009年03月
電解めっき銅箔の弾・塑性・クリープ特性を詳細に調査すると共に，階段負荷試験で金属材料の弾・塑性・クリープ特性を評価する方法も開発した．また，この方法をインデンテーションに適用する方法についても検討した ．
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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PSO法によるアルミニウム合金の弾・塑性・クリープ構成則と高温疲労損傷則の同時高精度化
提供機関: 公益財団法人 軽金属奨学会 軽金属奨学会 教育研究資金・研究補助金
研究期間： 2024年04月 - 2025年06月 代表者: 大口健一
資金支給機関区分：その他
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PSO法によるアルミニウム合金の 弾・塑性・クリープ構成則と高温 疲労損傷則の同時高精度化
提供機関: 軽金属奨学会 軽金属奨学会 教育研究資金・研究補助金
研究期間： 2023年04月 - 2024年03月 代表者: 大口健一
資金支給機関区分：その他
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塑性・クリープ分離破面解析法の開発と弾・塑性・クリープFEAの精度検証への応用
提供機関: 天田財団 天田財団 一般研究開発助成
研究期間： 2017年09月 - 2020年03月 代表者: 大口健一
資金支給機関区分：その他
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熱・接触・構造の連成による鋳鋼品製造時の熱変形FEM解析ー熱変形に対する砂型の力学特性と鋳鋼のクリープ変形の影響ー
提供機関: 日本鋳造工学会 日本鋳造工学会若手研究奨励基金
研究期間： 2010年04月 - 2011年03月 代表者: 大口健一
資金支給機関区分：その他
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階段負荷によるひずみ解析と繰返し粘塑性構成モデルの高精度化
提供機関: 天田金属加工機械技術振興財団 天田金属加工機械技術振興財団 助成事業
研究期間： 2009年09月 - 2012年03月 代表者: 大口健一
資金支給機関区分：その他
受託研究受入実績 【 表示 ／ 非表示 】
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鉛フリーはんだ材料の粘塑性変形の研究
提供機関: 日本電気株式会社 一般受託研究
研究期間：
2000年08月-2001年03月代表者: 大口健一
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鉛フリーはんだ材料の粘塑性変形の研究
提供機関: 日本電気株式会社 一般受託研究
研究期間：
1999年07月-2000年03月代表者: 大口健一
受託事業受入実績 【 表示 ／ 非表示 】
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次世代イノベーション創出・育成事業（産学官連携次世代イノベーション創出事業）
提供機関: 秋田県
契約期間： 2024年07月31日 - 2025年02月28日 代表者: 大口健一
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技術イノベーション創出・活用促進事業（産学官連携ブースター事業）「次世代パワー半導体の低コスト・低消費エネルギ実装向け銅配線・電極材の製造技術開発」
提供機関: 秋田県
契約期間： 2023年07月05日 - 2024年02月29日 代表者: 大口健一
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研究成果最適展開支援プログラムフィージビリティスタディ【ＦＳ】ステージ探索タイプ
提供機関: 独立行政法人科学技術振興機構
契約期間： 2011年12月01日 - 2012年07月31日 代表者: 大口健一
共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】
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ワイヤ・レーザDED式金属積層造形技術へのコアードワイヤの適用性検証
提供機関: 秋田県産業技術センター，日鉄溶接工業株式会社 民間企業 国内共同研究
研究期間： 2024年10月 - 2025年03月 代表者: 大口健一
連携研究者：福地孝平
イヤ・レーザDED式金属積層は，他の積層方式に比べて造形速度が速く，異種鋼材接合も可能であるため，産業機械部品などの部分的強化法として活用されつつある。しかし，本方式では現在，ソリッドワイヤのみが使用されており，造形可能な金属の種類は限定されている。そこで本研究では，合金組成の調整が容易なコアードワイヤ材によるワイヤ・レーザDED式金属積層造形の可能性を探索する。すなわち，種々の汎用コアードワイヤを用いた積層造形テストを実施し，造形サンプルの金属組織や力学特性などを調査することで，その実用性を検証する。
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GXに資する次世代パワー半導体向け新規実装技術の特殊合金めっき技術による高度化と実用性検証
提供機関: 秋田県産業技術センター，東電化工業株式会社 民間企業 国内共同研究
研究期間： 2024年07月 - 2025年02月 代表者: 大口健一
次世代パワー半導体の高信頼実装を低コスト・低消費エネルギで可能とする、Sn-Bi合金めっきを活用した新たなCu-Sn TLP接合技術を開発する。電流印加法と添加剤を変えた種々の条件で銅材にSn-Bi合金めっきを施し，それらの条件と合金めっき層中のBi含有量や分布形態の関係を明らかにする。そして、従来のはんだ接合温度・30分加熱でのCu-Sn TLP接合を可能とし得るIMC＋Sn-Bi層付き銅材の作製条件を見出す。
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ピストン用アルミニウム合金およびアルマイトの実使用状態を考慮した寿命評価に関する研究
提供機関: いすゞ自動車株式会社，国立大学法人北海道大学 民間企業 国内共同研究
研究期間： 2024年04月 - 2025年03月 代表者: 大口健一
連携研究者：福地孝平
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ピストン用アルミニウム合金およびアルマイトの実使用状態を考慮した寿命評価に関する研究
提供機関: いすゞ自動車株式会社，国立大学法人北海道大学 民間企業 国内共同研究
研究期間： 2023年04月 - 2024年03月 代表者: 大口健一
連携研究者：福地孝平
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次世代パワー半導体の低コスト・低消費エネルギ実装向け銅配線・電極材の製造技術開発
提供機関: 秋田県産業技術センター，東電化工業株式会社 地方自治体 国内共同研究
研究期間： 2023年04月 - 2024年03月 代表者: 大口健一
寄附金・講座・研究部門 【 表示 ／ 非表示 】
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大口健一 研究助成（日鉄溶接工業株式会社）
寄附者名称：日鉄溶接工業株式会社 2024年09月
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大口健一 研究助成（三井金属）
寄附者名称：三井金属株式会社 2008年01月
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大口健一研究助成金
寄附者名称：大平洋特殊鋳造株式会社 2007年04月
学会等発表 【 表示 ／ 非表示 】
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Fiber Orientation Mechanism of Aluminum-Based Composite Containing Short Carbon Fibers Having Anisotropic Thermal Conductivity Fabricated by Repeated Rolling and Annealing
Kohei FUKUCHI, Ken-ichi OHGUCHI, Kengo Kurosawa, Katsuhiko SASAKI
the 14th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS 2024) 2024年11月 - 2024年11月 JSME–MMD, KSME–MFD, CMES–IMME, AFG
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データ同化による塑性・クリープ分離ひずみ解析に基づくアルミニウム合金の高温繰返し非弾性構成モデリング
林部永遠，佐々木克彦，大口健一，福地孝平，坪田 頼昌，三田 拓朗
第75回塑性加工連合講演会 (琉球大学) 2024年11月 - 2024年11月 日本塑性加工学会
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Derivation of High-Temperature Fatigue Damage Rule for Aluminum Alloy Based on Plastic and Creep Strains Analysis Using Data Assimilation Technique
Towa HAYASHIBE, Katsuhiko SASAKI, Ken-ichi OHGUCHI, Kohei FUKUCHI, Yorimasa TSUBOTA, Takuro MITA, Wataru NAGAI, Kouji OHSATO, Nobuaki SHINYA
the 14th Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength (APCFS 2024) (Matsue) 2024年11月 - 2024年11月 JSME–MMD, KSME–MFD, CMES–IMME, AFG
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低温Cu-Sn遷移的液相拡散接合のためのSn-Bi合金活用法の検討
黒沢憲吾，大口健一，福地孝平，和合谷繁満，吉田浩平
MES2024 第34回マイクロエレクトロニクスシンポジウム (大同大学X（クロス）棟2階) 2024年09月 - 2024年09月 エレクトロニクス実装学会
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高エネルギX線CTデータに基づくSACはんだの3次元微細構造FEモデルを用いた引張試験シミュレーション
黒沢憲吾，大口健一，福地孝平，瀧田敦子
日本機械学会2024年度年次大会 (愛媛大学（城北キャンパス）) 2024年09月 - 2024年09月 日本機械学会
担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年04月-2021年12月
インターンシップⅠ
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2020年06月-継続中
材料の世界
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2019年10月-継続中
技術者倫理
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2017年04月-継続中
材料評価学
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2015年12月-継続中
物質科学概論
教育活動に関する受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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2023年度日本塑性加工学会東北・北海道支部若手研究発表会 優秀ポスター発表賞
2023年12月 日本塑性加工学会東北・北海道支部
受賞者： 渡辺 匠 -
2021年度日本塑性加工学会東北・北海道支部若手研究発表会 優秀ポスター発表賞
2021年12月 日本塑性加工学会東北・北海道支部
受賞者： 林部 永遠 2021年度日本塑性加工学会東北・北海道支部若手研究発表会で上記学生が発表した「粒子群最適化法によるアルミニウム合金のLCF寿命評価式の導出とそのTMF寿命評価への適用」が優秀ポスター発表賞に値すると認められ，受賞に至った。
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日本機械学会 機械材料・材料加工部門選定 若手優秀講演フェロー賞
2020年09月 日本機械学会
受賞者： 菅 絢一郎 日本機械学会 2019年度年次大会において発表した講演論文「引張強さにばらつきを示す微小SAC はんだ試験片内部における初晶Snの形状と分布形態」が，機械材料・材料加工部門の選定による「若手優秀講演フェロー賞」を受賞することとなり，日本機械学会2020年度年次大会（名古屋大学での開催予定がオンライン開催に変更）で表彰された。受賞理由は，以下の通りである。
【授賞理由】
当該講演は，微小SACはんだ試験片の引張試験と引張・ひずみ保持試験後に，試験片内部の初晶Snの形状と分布形態を詳細に調査し，それらが微小SACはんだの引張強さと耐クリープ性に対して，どのような影響を及ぼすのかを明らかにしたものである。その成果は，微細はんだ接続部の高強度化につながるものであり，若手優秀講演フェロー賞に十分に値するものである。 -
日本機械学会機械材料・材料加工部門(M&P部門) 部門一般表彰「奨励講演論文部門」
2018年01月 日本機械学会
受賞者： 岩脇 将隆 引張応力が重畳された繰返しねじりを受ける銅－はんだ接合体の弾・塑性・クリープ有限要素解析
日本機械学会 2017年度年次大会における表彰者らの論文番号S0410205「引張応力が重畳された繰返しねじりを受ける銅－はんだ接合体の弾・塑性・クリープ有限要素解析」なる題目の講演は、ユーザーサブルーチンプログラムを作成することで、独自の弾・塑性・クリープ構成モデルを汎用FEAソフトに組込み、引張応力が重畳された繰返しねじりを受ける銅－はんだ接合体の変形解析を実行したものである。そして、解析結果と実験結果を比較することで、多軸負荷下でのはんだ接続部の変形挙動の記述能力を検証し、今後構成モデルを如何に改良すべきかを示している。以上のようにこの研究は、新規性、実用性、発展性の観点から、当該分野の学術・技術の進歩発展に寄与することが大いに期待され、機械材料・材料加工部門の部門一般表彰（奨励講演論文部門）を授与するに相応しい。
学会・委員会等活動 【 表示 ／ 非表示 】
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日本金属学会
2025年04月-2027年03月東北支部代議員
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日本鋳造工学会
2024年04月-2026年03月東北支部代議員
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日本機械学会
2024年03月-2025年02月東北支部商議員
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日本塑性加工学会
2023年05月-2025年05月東北・北海道支部 支部長
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日本金属学会
2023年04月-2025年03月東北支部理事
学外の社会活動（高大・地域連携等） 【 表示 ／ 非表示 】
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第70回秋田県溶接技術競技会 審査委員会 委員
一般社団法人 秋田県溶接協会 第70回秋田県溶接技術競技会
2025年01月-2025年05月 -
秋田県高校生ものづくりコンテスト2025 第8回溶接部門
秋田県
2025年01月-2025年02月 -
第69回秋田県溶接技術競技会 審査委員会 委員
一般社団法人 秋田県溶接協会 第69回秋田県溶接技術競技会
2024年01月-2024年05月 -
大学コンソーシアムあきた 高大連携授業
大学コンソーシアムあきた 高大連携授業 高大連携授業 高校生のための材料理工学への誘い
2023年06月 -
第68回秋田県溶接技術競技会 審査委員会 委員
一般社団法人 秋田県溶接協会 第68回秋田県溶接技術競技会
2023年01月-2023年05月