Web Syllabus(講義概要)

平成24年度

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材料強度学(Strength and Fracture of Materials) 森 要
3年 前期 専門基礎科目選必 2単位
【航空・前】 12-1-0310

1.
授業目標
次の内容を学習します。
(1) 材料強度の構造組織敏感 (2) 強度のばらつきと信頼性  (3) 強度と転位の関連
(4) 応力集中と強度の関係  (5) 破壊力学         (6) 破壊の種類とその多様性
(7) 高温クリープ強度の基礎 (8) 疲労強度の基礎
2.
授業概要
航空原動機や宇宙推進機等を含めいわゆるものづくりに不可欠な構造体の強度設計の基礎を学習する。具体的には、部材強度の基礎である構造敏感性、強度信頼性、強度と転位の関連、切欠きによる応力集中、破壊の種類と多様性、高温クリープや疲労強度に関して学習します。
3.
準備学習(授業時間外の学習)
1年前期開講の機械工学要論の材料および材料力学、1年後期開講の固体の力学1および2年前期開講の固体の力学2の例題をしっかり読み返し、章末の演習問題2問程度実際に解答しなさい。
4.
授業計画
第1回:強度の一般的特性、構造敏感性、強度のばらつき
第2回:ワイブル統計解析
第3回:強度と転位の関連、理想強度、降伏、析出時効
第4回:応力集中と材料強度、平滑材、切欠き材、き裂材
第5回:切欠き材の応力集中
第6回:破壊力学、き裂先端部の応力特異性、応力拡大係数(K値)
第7回:応力拡大係数(K値)
第8回:破壊の種類と多様性、材料因子、環境因子、負荷因子
第9回:高温強度、高温クリープ強度、クリープ変形
第10回:クリープ変形機構、破面形態
第11回:疲労強度、S−N線図、疲労限度
第12回:疲労強度、応力比、マイナー則、
第13回:疲労き裂進展特性、パリス則
第14回:疲労破壊機構、疲労破面形態
第15回:材料強度学の考え方と総括
5.
成績評価の方法、基準
成績は定期試験の結果で評価します。
6.
使用テキスト及び使用教材
教科書:指定せず、適宜資料を配布します。 参考書:横堀武夫著、「材料強度学」、技報堂出版と材料学会編、
 「材料強度学」、日本材料学会 の2冊挙げておきます。どちらか1冊購入することを勧めます。
7.
その他
出席は毎回取ります。講義形式の中で適宜演習をし、内容の理解を図ります。適宜視聴覚のツール(スライド及び教育ビデオ)を活用します。科学技術用関数電卓を使用することがあります。授業関連内容として、1年前期の機械工学要論、1年後期の固体の力学1および2年前期固体の力学2と強く関連しています。数学の知識として、式の展開、方程式、三角関数、指数関数、対数関数、微分と積分の意味等などを理解していることが必要です。パソコンの表計算ソフトも使用できることが望ましい。教職指定科目です。遅刻や欠席をすると、授業内容が理解できなくなります。