カーネギーメロン大学，客員研究員，2001年10月 ～ 2002年09月

京都教育大学，非常勤講師，2003年04月 ～ 2004年09月

文部科学省研究振興局，学術調査官，2008年08月 ～ 2010年07月

多面体型結晶の成長に伴う表面エネルギー変化，M&M材料力学カンファレンス，2021(0) OS1011，2021年

上原 拓也

単著

Numerical Evaluation of the Surface Energy of Polyhedral Nanoparticles，Materials Sciences and Applications，11 837-850，2020年12月

Takuya Uehara

共著（国内のみ）

Modeling of Aadhesive Particles Using a Combination of the Two-body Interaction and Phase-Field Methods，Open Journal of Modelling and Simulation，8(2) 35-47，2020年04月

Takuya Uehara

単著

金属ナノ粒子の形状と表面エネルギーに関する分子動力学シミュレーション，東北支部総会・講演会　講演論文集，2020.55(0) 172_paper，2020年

藤原 隼弥, 上原 拓也

単著

A Molecular Dynamics Study on the Effects of Lattice Defects on the Phase Transformation from BCC to FCC Structures，Materials Sciences and Applications，10(8) 543-557，2019年08月

Takuya Uehara

単著

Molecular Dynamics Simulation of the Influence of Lattice Defects on Bcc-Fcc Phase Transformation，Proc. of the 13th Int. Conf. on the Mechanical Behaviour of Materials (ICM13)，216-221，2019年06月

Takuya Uehara

単著

Molecular Dynamics Simulation of the Influence of Lattice Defects on Bcc-Fcc Phase Transformation，Proc. of the 13th Int. Conf. on the Mechanical Behaviour of Materials (ICM13)，216-221，2019年06月

Takuya Uehara

単著

二体間相互作用とフェーズフィールドによる粒子凝着過程のシミュレーション，計算力学講演会講演論文集，2019.32(0) 210，2019年

上原 拓也

単著

Modeling and Simulation of Particle-Packing Structures and Their Stability Using the Distinct Element Method，Open Journal of Modelling and Simulation，6(4) 59-70，2018年10月

Takuya Uehara

単著

Molecular dynamics simulation of the initiation of plastic deformation in nanocrystalline material，Proc. of the 9th Int. Conf. on Computational Methods (ICCM2018)，700-705，2018年08月

Takuya Uehara

単著

Molecular dynamics simulation of the initiation of plastic deformation in nanocrystalline material，Proc. of the 9th Int. Conf. on Computational Methods (ICCM2018)，700-705，2018年08月

Takuya Uehara

単著

多面体構造形成過程のフェーズフィールドシミュレーション，計算力学講演会講演論文集，2018.31(0) 285，2018年

上原 拓也

単著

Molecular Dynamics Simulation of Grain Refinement in a Polycrystalline Material under Severe Compressive Deformation，Materials Sciences and Applications，8 918-932，2017年11月

Takuya Uehara

単著

Molecular Dynamics Simulation of the Variation in the Microstructure of a Polycrystalline Material under Tensile Load，Key Engineering Materials，748 375-380，2017年08月

Takuya Uehara

単著

Numerical Simulation of a Domain-Tessellation Pattern on a Spherical Surface Using a Phase Field Model，Open Journal of Modelling and Simulation，4(2) 24-33，2016年04月

Takuya Uehara

単著

Phase-Field Modeling for the Three-Dimensional Space-Filling Structure of Metal Foam Materials，Open Journal of Modelling and Simulation，3(3) 120-125，2015年07月

Takuya Uehara

単著

Molecular dynamics simulation on transformation-induced plastic deformation using a Lennard-Jones model，Key Engineering Materials，626 414-419，2015年

Takuya Uehara

単著

Numerical simulation of foam structure formation and destruction process using phase-field model，Advanced Materials Research，1042 65-69，2014年

Takuya Uehara

単著

Molecular Dynamics Simulation of Stick-Slip Friction on a Metal Surface，Applied Mechanics and Materials，459 26-33，2014年

Takuya Uehara

単著

Molecular Dynamics Simulation of Tensile Properties of Nano-layered Materials，Advanced Materials Research，741 79-83，2013年08月

Takuya Uehara

単著

Curing reaction of epoxy resin composed of mixed base resin and curing agent: Experiments and molecular simulation，Polymer，54 4660-4668，2013年06月

Tomonaga Okabe, Tomohiro Takehara, Keisuke Inose, Noriyuki Hirano, Masaaki Nishikawa, Takuya Uehara

共著（海外含む）

Grain growth simulation of precipitated phase on surface and evaluation of the residual stress distribution，Advanced Materials Research，538-541 322-325，2012年06月

Takuya Uehara

単著

Numerical simulation of homogeneous polycrystalline grain formation using multi-phase-field model，Applied Mechanics and Materials，197 2610-2614，2012年06月

Takuya Uehara, Hideyuki Suzuki

共著（海外含む）

An atomistic study on the slip deformation mechanism of crystalline materials using a weak-plane model，Applied Mechanics and Materials，197 2070-2075，2012年06月

Takuya Uehara

単著

An Approach for Modeling Transformation Plasticity Using a Phase Field Model，Advanced Materials Research，320 285-290，2011年08月

Takuya Uehara

単著

Computer Simulation of Microscopic Stress Distribution in Complex Microstructure Using a Phase Field Model，Journal of Shanghai Jiaotong University (Science)，16(3) 291-295，2011年06月

Takuya Uehara

単著

A phase field modelling for multi-scale deformation mechanics of polycrystalline metals，Procedia Engineering，10 1779-1784，2011年06月

Takuya Uehara

単著

Evaluation of the stress distribution in a cellular microstructure using a phase field model，Journal of Crystal Growth，312(8) 1425-1428，2010年04月

Takuya Uehara

単著

Numerical study on the evolution of stress distribution in cellular microstructures，International Journal of Materials Research，101(4) 486-491，2010年04月

Takuya Uehara

単著

一方向凝固におけるセル状組織形成と応力分布のフェーズフィールドシミュレーション，日本計算工学会論文集，2009 20090023-(6 pp)，2009年11月

上原拓也

単著

Molecular dynamics simulation of shape-memory behaviour using a multi-grain model，Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering，17(3) 035011-(15 pp)，2009年04月

Takuya Uehara, Chihiro Asai, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

多結晶モデルによる形状記憶合金の変形挙動に関する分子動力学シミュレーション，材料，57(12) 1217-1223，2008年12月

上原拓也, 浅井千尋, 大野信忠

共著（国内のみ）

An atomistic study of grain boundary stability and crystal rearrangement using molecular dynamics techniques，International Journal of Mechanical Sciences，50(5) 956-965，2008年05月

Takuya Uehara, Naoki Wakabayashi, Yoshitaka Hirabayashi, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

Simulations on the stress evolution and residual stress in precipitated phase using a phase field model，Journal of Computational Science and Technology，2(1) 142-149，2008年05月

Takuya Uehara, Takahiro Tsujino

共著（海外含む）

Phase field simulations of stress distributions in solidification structures，Journal of Crystal Growth，310(7-9) 1331-1336，2008年04月

Takuya Uehara, Motoshi Fukui, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

フェーズフィールドモデルによる凝固組織形成と応力分布の数値解析，材料，57(3) 231-236，2008年03月

上原拓也, 福井基支, 大野信忠

共著（国内のみ）

Molecular dynamics simulations on grain-boundary behavior and its application to phase-field modeling，Key Engineering Materials，345/346 971-974，2007年08月

Takuya Uehara, Yoshitaka Hirabayashi, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

Molecular dynamics simulations of crystal rearrangement at grain boundaries and the vicinity，Key Engineering Materials，340/341 1003-1008，2007年06月

Takuya Uehara, Naoki Wakabayashi, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

Elasto-plastic simulation of stress evolution during grain growth using a phase field model，Journal of Crystal Growth，300(2) 530-537，2007年03月

Takuya Uehara, Takahiro Tsujino, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

Phase Field Simulation of Stress Evolution during Grain Growth，ICCES online，2(3) 61-66，2007年

Takuya Uehara, Motoshi Fukui and Nobutada Ohno

共著（海外含む）

Molecular dynamics simulations of the shape-memory behavior based on martensite transformation and shear deformation，JSME International Journal, Series A，49(3) 300-306，2006年07月

Takuya Uehara, Takato Tamai, Nobutada Ohno

共著（海外含む）

フェーズフィールドモデルによる析出相内部の応力変化と残留応力のシミュレーション，日本機械学会論文集（A編），72(718) 849-855，2006年06月

上原拓也, 辻野貴洋

共著（国内のみ）

フェーズフィールドモデルを用いた変態-熱-応力連成解析の定式化，日本機械学会論文集（A編），72(716) 438-444，2006年04月

上原拓也, 辻野貴洋

共著（国内のみ）

An atomistic study on shape-memory effect by shear deformation and phase transformation，Mechanics of Advanced Materials and Structures，13(2) 197-204，2006年03月

Takuya Uehara, Takato Tamai

共著（海外含む）

EAMポテンシャルによるNi-Al合金における形状記憶効果の分子動力学シミュレーション，日本機械学会論文集（A編），71(705) 717-723，2005年05月

上原拓也, 玉井崇登

共著（国内のみ）

Phase field simulation of stress evolution during solidification, Journal of Crystal Growth，Journal of Crystal Growth，275(1-2) e219-e224，2005年02月

Takuya Uehara, Takahiro Tsujino

共著（海外含む）

Molecular Dynamics Study on Nano Structure and Shape-memory Property of Ni-Ti Alloy，Transactions of the Materials Research Society of Japan，29 3615-3618，2004年12月

Tomohiro Sato, Ken-ichi Saitoh, Takuya Uehara, Noboru Shinke

共著（海外含む）

Phase field simulations of faceted growth for strong anisotropy of kinetic coefficient，Journal of Crystal Growth，254(1-2) 251-264，2003年06月

Takuya Uehara, Robert F. Sekerka

共著（海外含む）

面心立方格子における熱伝導の異方性に関する分子動力学シミュレーション，日本機械学会論文集（A 編），67(656) 625-631，2001年04月

上原拓也, 上原秀和, 井上達雄

共著（国内のみ）

Phase transformation and related thermo-mechanical behaviour: A molecular dynamics approach，Journal de Physique IV，9(Pr9) 341-349，1999年09月

Tatsuo Inoue, Takuya Uehara

共著（海外含む）

薄膜の溶融・凝固過程における表面形状と微視構造変化の分子動力学シミュレーション，日本機械学会論文集（A 編），64(626) 2448-2455，1998年10月

上原拓也, 井上達雄

共著（国内のみ）

Molecular dynamics simulation of heat conduction and thermal stress in relation with continuum mechanics，Materials Science Research International，4(1) 45-52，1998年03月

Takuya Uehara, Tatsuo Inoue

共著（海外含む）

溶融・凝固過程における相変態, 温度および応力の 分子動力学シミュレーション，日本機械学会論文集（Ａ編），63(614) 2135-2142，1997年10月

上原拓也, 井上達雄

共著（国内のみ）

日本刀の焼入れにおける焼刃土の効果，材料，44(498) 309-315，1995年03月

上原拓也, 井上達雄

共著（国内のみ）

日本結晶成長学会講演奨励賞，2003年10月28日，日本国，日本結晶成長学会，上原拓也

若手研究(B)，2004年04月 ～ 2006年03月，微視組織形成過程およびその材料強度特性への影響に関するマルチスケール解析

微視組織形成過程における応力変化,および形成される微視組織が材料の強度特性に及ぼす影響を再現可能なマルチスケール解析モデルの構築を行うため,フェーズフィールドモデルを用いた基礎式の定式化を行った.これによって,各相の体積分率に基づいた扱いを行っていた従来の手法と異なり,フェーズフィールドモデルを導入することによって,異相境界面からなる形成される微視組織を対象とした解析が可能となった.この基礎式の検証としては,有限要素法による数値解析を行った.相変態および界面の移動に伴う応力変化が適切に再現できることを確認した後,多結晶体形成過程のシミュレーションを行い,相変態過程においては結晶粒界において大きな応力が発生すること,および多結晶組織においては,粒界付近に大きな残留応力が生じるとともに,結晶粒内にも残留応力分布が発生することを示した.また,それらは結晶核の間隔や,粒界形成の時期等に大きく影響を受けることを示した.ただし,これらの解析には,結晶方位に基づく力学特性の異方性,および結晶粒界における原子の再配列や結晶の回転等の挙動は考慮されておらず,局所的な力学特性を正確には再現できていない.そこで,分子動力学法を用いて粒界エネルギーの異方性を計算するとともに,粒界モデルを作成して粒界の形状および方位変化の解析を行い,粒界エネルギーの異方性と動的挙動の関係を調べた.その結果,いくつかの方位について,粒界エネルギーが小さく,安定な方位関係が存在することを示し,初期配置としてその方位を与えた場合,粒界はほぼ安定であるのに対し,それ以外の方位では粒界で局所的な変化が起こり,結晶粒の形状にも変化が生じることを示した.このような結晶方位と結晶粒形状の変化をフェーズフィールドモデルに取り込むことによって,結晶成長のみでなく,粒界形成後の再結晶化の解析を行う基礎を構築した.

奨励研究（Ａ），2000年04月 ～ 2001年09月，相変態過程の微視的解析とそれに基づくメゾおよびマクロな相変態モデルの構築

相変態過程の微視的解析としては,分子動力学法による解析を行い,メゾおよびマクロな解析への展開として,フェーズフィールド法による解析を行った.フェーズフィールド解析は,デンドライト成長のようなメゾスケールでの相変態特性を表すとともに,分子動力学法による離散的扱いと,マクロな連続体モデルヘの展開モデルとして効果的であることを示した.具体的には以下の通りである. 微視的解析:微視的解析手法には分子動力学法によるシミュレーションを用い,固液相変態を対象として,固液界面の安定性,界面エネルギー,固液平衡温度,結晶成長のカイネティックス係数,およびそれらの結晶方位依存性などについて,原子レベルからの解析を行った.また固相変態についても,Ni-Al系合金のマルチンサイト変態に関するシミュレーションを行い,せん断型の相変態が進行する過程を原子レベルで明らかにするとともに,実験的に得られている応力ひずみ関係のヒステリシスループを再現するなど,マクロなモデルと定性的な一致を示した. メゾ・マクロな相変態モデル:微視的解析結果を基に,実験的に観測される相変態特性や物性を再現するため,フェーズフィールドモデルによる解析を行った.微視的解析によって得られた結果を基に,フェーズフィールドモデルに必要なパラメータを算出し,結晶方位に依存した異方性を導入することによって結晶成長過程のシミュレーションを行った.その結果,界面エネルギーとカイネティックス係数の異方性の大きさによって,得られる結晶の形態が大きく異なることを明らかにした.すなわち,界面エネルギーの異方性が相対的に大きいときには,ファセット状の平らな界面をもつ結晶形態となり,カイネティックス係数の異方性が大きいときにはデンドライト状の成長をみせることを明らかにした.

特別研究員奨励費，1998年04月 ～ 1998年11月，移動・成長境界問題の巨視的及び微視的熱・力学解析

移動・成長境界問題の巨視的及び微視的熱・力学解析

2023年度，基礎材料力学及び演習

2023年度，基礎材料力学及び演習

2023年度，材料科学

2023年度，機械システム工学特別講義

2023年度，材料システム学特論

2023年度，グローバル機械システム工学特論Ⅰ

2022年度，連続体の振動学

2022年度，微分積分学Ⅱ(数理科学)

2022年度，基礎材料力学及び演習

2022年度，材料科学

2022年度，機械システム工学特別講義

2022年度，材料システム学特論

2022年度，グローバル機械システム工学特論Ⅰ

2021年度，微分積分学Ⅱ(数理科学)

2021年度，工業数学

2021年度，材料科学

2021年度，材料システム学特論

2021年度，グローバル機械システム工学特論Ⅰ

2020年度，微分積分学Ⅱ(数理科学)

2020年度，工業数学

2020年度，材料科学

2020年度，材料システム学特論

2019年度，微分積分学Ⅱ(数理科学)

2019年度，工業数学

2019年度，材料科学

2018年度，機械システム工学特別実験Ａ

2018年度，機械システム工学特別演習Ａ

2018年度，機械工学基礎Ⅰ

2018年度，工業数学

2018年度，材料科学

2018年度，材料システム学特論

2018年度，機械システム工学特別実験Ａ

2018年度，機械システム工学特別演習Ａ

2018年度，材料科学

2013年度，基礎製図

2013年度，材料システム学

2013年度，材料科学

2013年度，材料力学特論