日本学術振興会 特別研究員 (DC2)

Konosuke Ikeda池 田 幸 之 介

金属積層造形(Additive Manufacturing)における溶融池ダイナミクスを対象に,Phase-field法と格子ボルツマン法を軸とした高性能計算手法を開発し,複数GPU並列計算や適合格子細分化法(AMR)による大規模シミュレーションで現象の解明に取り組んでいます.

  • 京都工芸繊維大学 大学院 工芸科学研究科 設計工学専攻 博士後期課程2年
  • 数値材料デザイン研究室
  • Phase-field / Lattice Boltzmann / Ray-tracing / GPU-AMR
News

お知らせ

最終更新日:2026/9/28

研究業績

大阪で開催された日本機械学会 第39回 計算力学講演会(CMD2026)で口頭発表を行いました.

受賞

北海道で開催された日本Additive Manufacturing学会 第2回講演大会でポスター発表を行い,優秀ポスター賞を受賞しました.

研究業績

アメリカで開催された国際会議 TMS Specialty Congress 2026 でポスター発表を行いました.

研究業績

イギリスで開催された国際会議 MCWASP XVII でポスター発表を行いました.

受賞

石川で開催された日本材料学会 第75期学術講演会で口頭発表を行い,優秀学生講演発表賞を受賞しました.

研究業績

ハワイで開催された国際会議 2026 MRS Fall Meeting & Exhibit でポスター発表を行いました.また,Science as Art competition において,67作品中上位25作品のFinalistに選出されました.(画像)

受賞

大阪で開催された超温度場材料創成学 2025年度報告会・若手ポスター発表会で発表を行い,最優秀ポスター賞を受賞しました.

研究業績

横浜で開催された国際会議 MRM2025 でポスター発表を行いました.

その他

令和8年度 日本学術振興会 特別研究員(DC2)に採用内定しました.

研究業績

長野で開催された第38回計算力学講演会(CMD2025)で口頭発表を行いました.

研究業績

イタリアで開催された国際会議 Sim-AM2025 で口頭発表を行いました.

研究業績

アメリカで開催された国際会議 3DMS2025 でポスター発表を行いました.

受賞

スペインで開催された国際会議 ICASP-7 でポスター発表を行い,Best Graphical Abstract Award を受賞しました.

その他

令和7年度 京都工芸繊維大学フェローシッププログラムに採択されました.

その他

HPを公開しました.

Research

研究内容

金属積層造形の溶融池ダイナミクスに対する高性能計算手法の開発と大規模シミュレーション

金属積層造形 / Additive manufacturing 粉末床溶融結合法 / Powder bed fusion 熱流体力学計算 / Computational thermal Fluid Dynamics レーザー溶融凝固 Phase-field法 格子ボルツマン法 光線追跡法 (Ray-tracing) 複数GPU並列計算 Adaptive Mesh Refinement (AMR) High-performance computing C / C++ / CUDA / OpenMPI
研究のグラフィカルアブストラクト
Graphical abstract - The 7th International Conference on Advances in Solidification Processesクリックで拡大
Funding

共同研究・競争的資金等の研究課題

金属積層造形における溶融池ダイナミクスの高忠実・高性能シミュレーション手法の開発

制度
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
研究代表者
池田 幸之介
研究期間
2026年4月 – 2028年3月
Awards

受賞

10件

日本Additive Manufacturing学会 第2回講演大会 優秀ポスター賞 2026年9月賞状
日本材料学会 第75期学術講演会 デジタル材料工学部門委員会 優秀学生講演発表賞 2026年5月賞状
超温度場材料創成学 2025年度報告会・若手ポスター発表会 最優秀ポスター賞 2026年3月賞状
The 7th International Conference on Advances in Solidification Processes — The Best Graphical Abstracts Award 2025年6月賞状
京都工芸繊維大学 学長表彰 年間賞(学術研究活動) 2025年3月賞状
日本鉄鋼協会 第189回 2025年春季講演大会 第61回学生ポスターセッション 奨励賞 2025年3月賞状
超温度場夏の学校 若手研究交流会 最優秀発表賞 2024年10月賞状
The 30th International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences — Best Poster Presentation Award 2024年8月賞状
令和5年度 京都工芸繊維大学 機械工学修士技術シンポジウム 特別賞 2024年3月賞状
The 1st International Conference on Creation of Materials by Superthermal Field 2023 — Silver Poster Award 2023年10月賞状
Presentations

学会発表

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国際会議 19件

第1著者12件/第2著者4件/第3著者3件

2026年度
GPU-accelerated large-scale simulation of dendritic growth considering melt pool dynamics in additive manufacturing

○T. Okada, K. Ikeda, T. Takaki

The 12th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM11), Australia, August 2026.Poster

High-fidelity phase-field lattice Boltzmann simulation for dataset generation enabling machine learning of melt pool dynamics in PBF

○K. Ikeda, T. Aoki, T. Takaki

4th World Congress on Artificial Intelligence in Materials & Manufacturing (AIM 2026), USA, July 2026.Poster

Parallel GPU-AMR accelerated phase-field lattice Boltzmann simulations for melt pool dynamics in metal additive manufacturing

○K. Ikeda, T. Aoki, T. Takaki

17th International Conference on Modelling of Casting, Welding & Advanced Solidification Processes (MCWASP XVII), UK, June 2026.Poster

GPU-parallel AMR multi-phase-field simulation of competitive growth of dendritic grains in a melt pool during metal additive manufacturing

○T. Okada, K. Ikeda, T. Takaki

17th International Conference on Modelling of Casting, Welding & Advanced Solidification Processes (MCWASP XVII), UK, June 2026.Poster

High-resolution melt pool dynamics simulation of powder bed fusion using phase-field lattice Boltzmann method

○K. Ikeda, T. Aoki, T. Takaki

2026 MRS Spring Meeting & Exhibit (MRS Spring 2026), USA, April 2026.Poster

2025年度
Bridging and coupling models with microstructure and thermo-fluid flow in powder bed fusion

○T. Takaki, K. Ikeda, Y. Takahashi, S. Sakane, T. Aoki

TMS 2026 Annual Meeting & Exhibition (TMS2026), USA, March 2026.Oral

Large-scale phase-field lattice Boltzmann simulations for reproducing melt pool dynamics in powder bed fusion process

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Aoki, T. Takaki

Materials Research Meeting 2025 (MRM2025), Japan, December 2025.Poster

High-efficiency and high-fidelity simulation method for microstructure prediction of various scan strategies in powder bed fusion

○Y. Takahashi, K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

Materials Research Meeting 2025 (MRM2025), Japan, December 2025.Poster

Preliminary investigation of a multi-phase-field simulation method for semi-solid deformation introducing gas-liquid two-phase flow

○T. Uchiyama, N. Yamanaka, K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 9th Asian Pacific Congress on Computational Mechanics / The 7th Australasian Conference on Computational Mechanics (APCOM-ACCM 2025), Australia, December 2025.Oral

High-performance phase-field lattice Boltzmann modeling for accurate prediction of melt pool dynamics in laser powder bed fusion

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Aoki, T. Takaki

The Fifth International Conference on Simulation for Additive Manufacturing (Sim-AM 2025), Italy, September 2025.Oral

High accurate modelling and large-scale simulation of melt pool dynamics in metal additive manufacturing using phase-field lattice Boltzmann method

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Aoki, T. Takaki

The 7th International Congress on 3D Materials Science (3DMS 2025), USA, June 2025.Poster

Multi-phase-field lattice Boltzmann simulations for semi-solid compressive deformation

○T. Uchiyama, N. Yamanaka, K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 7th International Conference on Advances in Solidification Processes (ICASP-7), Spain, June 2025.Poster

High-performance phase-field lattice Boltzmann simulations for accurate thermal fluid flow in metal additive manufacturing

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Aoki, T. Takaki

The 7th International Conference on Advances in Solidification Processes (ICASP-7), Spain, June 2025.Poster

2024年度
Multi-phase-field modeling and high-performance simulations for grain structures depending on scanning strategy during PBF additive manufacturing

○T. Takaki, Y. Takahashi, K. Ikeda, S. Sakane, T. Aoki

TMS 2025 Annual Meeting & Exhibition (TMS2025), USA, March 2025.Poster

Multi-phase-field lattice Boltzmann modeling for prediction of melt pool flow and material microstructure in powder bed fusion

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 30th International Conference on Computational & Experimental Engineering and Sciences (ICCES2024), Singapore, August 2024.Poster

Multi-phase-field lattice Boltzmann modeling of thermal fluid flow and microstructural evolution in powder bed fusion

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 9th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS2024), Portugal, June 2024.Oral

Multi-phase-field lattice Boltzmann modeling of microstructure evolutions affected by melt pool flow during powder bed fusion

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 5th International Symposium on Phase-Field Modelling in Materials Science (PF24), China, May 2024.Poster

2023年度
Multi-phase-field modeling to compute material microstructure evolutions affected by liquid flows during powder bed fusion

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 11th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM11), Korea, November 2023.Poster

Multi-phase-field model and 2D simulation of melt pool flow and material microstructural evolution during powder bed fusion

○K. Ikeda, S. Sakane, T. Takaki

The 1st International Conference on Creation of Materials by Superthermal Field 2023 (CMSTF2023), Japan, November 2023.Poster

国内学会 23件

第1著者13件/第2著者6件/第3著者4件

2026年度
複数GPU-AMRを用いた溶融池熱流動挙動のphase-field格子ボルツマン計算

○池田 幸之介, 青木 尊之, 高木 知弘

日本機械学会 第39回計算力学講演会, 大阪工業大学, 2026年9月.口頭発表

高性能Phase-field格子ボルツマンモデルによるレーザー溶融凝固過程の溶融池熱流動挙動評価

○池田 幸之介, 青木 尊之, 高木 知弘

日本Additive Manufacturing学会 第2回講演大会, 函館サーモン・まるなまアリーナ, 2026年9月.ポスター発表

金属積層造形における溶融池での多結晶デンドライト競合成長に対する複数GPU並列AMR法の開発

○岡田 知也, 池田 幸之介, 高木 知弘

日本Additive Manufacturing学会 第2回講演大会, 函館サーモン・まるなまアリーナ, 2026年9月.ポスター発表

金属積層造形の溶融池熱流動挙動に対する高性能シミュレーション手法の開発

○池田 幸之介, 青木 尊之, 高木 知弘

日本材料学会 第75期通常総会・学術講演会, 石川県地場産業振興センター, 2026年5月.口頭発表

金属積層造形における溶融池での多結晶デンドライト競合成長に対する複数GPU並列AMR法の開発

○岡田 知也, 池田 幸之介, 高木 知弘

日本材料学会 第75期通常総会・学術講演会, 石川県地場産業振興センター, 2026年5月.口頭発表

2025年度
金属積層造形における多結晶デンドライト競合成長の大規模計算を可能とする複数GPU並列AMR手法の開発

○岡田 知也, 池田 幸之介, 高木 知弘

日本機械学会関西支部 関西学生会2025年度学生員卒業研究発表講演会, 大阪電気通信大学, 2026年3月.口頭発表

金属積層造形における多結晶デンドライト競合成長の高性能multi-phase-field計算法の開発

○岡田 知也, 池田 幸之介, 高木 知弘

日本鉄鋼協会 第191回2026年春季講演大会, 千葉工業大学, 2026年3月.ポスター発表

Phase-field 法による固液共存体の圧縮シミュレーション

○内山 智貴, 山中 波人, 池田 幸之介, 高木 知弘

日本材料学会 材料シンポジウム若手学生研究発表会, 京都テルサ, 2025年10月.ポスター発表

レーザー溶融凝固過程の溶融池熱流動挙動に対する大規模phase-field格子ボルツマン計算

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 青木 尊之, 高木 知弘

日本機械学会 第38回計算力学講演会, 信州大学, 2025年9月.口頭発表

積層造形の様々なスキャンストラテジーに対応する高精度MPF組織予測モデルの検討

○高橋 侑希, 池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本機械学会 第38回計算力学講演会, 信州大学, 2025年9月.口頭発表

気相を考慮した固液共存体変形のmulti-phase-field格子ボルツマンモデルの検討

○内山 智貴, 山中 波人, 池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本機械学会 第38回計算力学講演会, 信州大学, 2025年9月.口頭発表

2024年度
固気液三相を考慮した固液共存域変形のmulti-phase-field格子ボルツマンモデルの構築

○内山 智貴, 山中 波人, 池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本機械学会関西支部 関西学生会2022年度学生員卒業研究発表講演会, 大阪公立大学, 2025年3月.口頭発表

自由表面を考慮した固液共存体圧縮変形のmulti-phase-field格子ボルツマン計算

○内山 智貴, 山中 波人, 池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本鉄鋼協会 第189回2025年春季講演大会, 東京都立大学, 2025年3月.ポスター発表

大規模phase-field格子ボルツマン計算による金属積層造形の高精度溶融池流動予測

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 青木 尊之, 高木 知弘

日本鉄鋼協会 第189回2025年春季講演大会, 東京都立大学, 2025年3月.ポスター発表

金属積層造形における高精度溶融池流動予測のためのphase-fieldモデルと大規模シミュレーション法の開発

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 青木 尊之, 高木 知弘

日本物理学会 第18回物性科学領域横断研究会, 神戸大学, 2024年11月.ポスター発表

金属積層造形溶融凝固プロセス計算の高速高精度化に向けたphase-field格子ボルツマンモデルの適用

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 青木 尊之, 高木 知弘

日本機械学会 第37回計算力学講演会, トークネットホール仙台, 2024年10月.口頭発表

金属積層造形における大規模熱流体力学計算のためのphase-field格子ボルツマンモデリング

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 青木 尊之, 高木 知弘

超温度場夏の学校 若手研究交流会, アヤハレークサイドホテル, 2024年10月.口頭発表

2023年度
粉末床溶融結合法の溶融池流動と組織発展のmulti-phase-field シミュレーション

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本機械学会 第36回計算力学講演会, 豊橋商工会議所, 2023年10月.口頭発表

Multi-phase-field法を用いた金属積層造形における液相流動と組織発展の数値シミュレーションの検討

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

超温度場夏の学校 若手研究交流会, ホテルサンルートソプラ神戸, 2023年9月.口頭発表

PBFにおける溶融池内の液相流動と組織発展のmulti-phase-fieldモデリング

○高木 知弘, 池田 幸之介, 坂根 慎治

日本金属学会 第173回2023年秋期講演大会, 富山大学, 2023年9月.口頭発表

Multi-phase-field法を用いた粉末床溶融結合法の数値シミュレーション法の検討

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本計算工学会 第28回計算工学講演会, つくば国際会議場, 2023年5月.口頭発表

2022年度
粉末床溶融結合法における高精度材料組織予測のためのphase-fieldモデリング

○池田 幸之介, 坂根 慎治, 高木 知弘

日本機械学会関西支部 関西学生会2022年度学生員卒業研究発表講演会, 京都工芸繊維大学, 2023年3月.口頭発表

Profile

プロフィール

池田幸之介

About

名前
池田 幸之介
Konosuke Ikeda
所属
京都工芸繊維大学大学院 工芸科学研究科
設計工学専攻 博士2年
日本学術振興会特別研究員 (DC2)
所属研究室
数値材料デザイン研究室

Societies

所属学会
日本機械学会
日本鉄鋼協会
日本Additive Manufacturing学会
日本材料学会
Career

略歴

  • 2026.04 – 現在 日本学術振興会 特別研究員 (DC2)現職
  • 2025.04 – 現在 京都工芸繊維大学 工芸科学研究科 設計工学専攻 博士後期課程現職
  • 2025.04 – 2026.03 京都工芸繊維大学 フェローシッププログラム(JST 次世代研究者挑戦的研究プログラム/SPRING)
  • 2023.04 – 2025.03 京都工芸繊維大学 工芸科学研究科 機械物理学専攻 博士前期課程
  • 2019.04 – 2023.03 京都工芸繊維大学 工芸科学部 機械工学課程