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授業目標 |
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この授業のねらいは、2年生で学習した「材料力学1」、「材料力学2」の内容を基盤にして、弾塑性力学の基礎を理解することです。
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2. |
授業概要 |
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以下の内容を学習します。 (1) 一般化された応力とひずみとその取り扱い (2) 有限要素法の概要、破壊力学の基礎 (3) 材料の塑性変形の物理的意味とその力学的取り扱い法 (4) 引張・圧縮、曲げ、などの簡単な弾塑性問題 (5) 降伏条件、塑性変形理論の基礎 など
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3. |
準備学習(授業時間外の学習) |
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・受講者は2年次の「材料力学1」、「材料力学2」で学習した内容を良く復習しておいてください。これらの科目、または同等の科目を履修していない場合は、独学により材料力学の基礎を学習する必要があります。初歩的なテキストを購入した上で、本科目の学習と並行して自習を進めてください。 ・事前にテキストの当該範囲を読んでくると良いでしょう。 ・授業中に解説した問題を再度解答し、類題が解答できるように練習をして下さい。
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4. |
授業計画 |
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【第1回】 弾塑性力学とは : 弾性と塑性、弾性力学と塑性力学、塑性力学の応用分野 【第2回】 引張試験と弾塑性力学 : 真応力と真ひずみ、応力-ひずみ曲線、ひずみ硬化則 【第3回】 応力とひずみ(その1): 応力テンソル、コーシーの関係、応力の座標変換 【第4回】 応力とひずみ(その2): 主応力、応力の不変量、ひずみテンソル 【第5回】 有限要素法(その1) : 有限要素法とは、要素と節点、剛性方程式、境界条件 【第6回】 有限要素法(その2) : 応力・ひずみ解析、実際の有限要素解析 【第7回】 破壊力学入門 : 切欠きとき裂、応力拡大係数、線形破壊力学、破壊靭性 【第8回】 塑性変形と塑性力学 : 塑性変形の物理的意味、塑性変形の力学的取り扱い 【第9回】 引張・圧縮における弾塑性問題 :負荷・除荷と再負荷、残留応力、バウシンガー効果 【第10回】 簡単な弾塑性問題(その1): 弾塑性はりの曲げ、スプリングバック 【第11回】 簡単な弾塑性問題(その2): 弾塑性丸棒のねじり 【第12回】 降伏条件(その1): 偏差応力、ミーゼスの降伏条件、トレスカの降伏条件 【第13回】 降伏条件(その2): 降伏曲面、相当応力、実験結果との比較 【第14回】 弾塑性構成式 : 弾塑性応力ひずみ関係式、ひずみ増分理論、全ひずみ理論、加工硬化の表現 【第15回】 全体のまとめと期末試験
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5. |
成績評価の方法、基準 |
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期末試験の結果(60%)、提出レポートの成績(20%)、及び授業中の小テストの結果(20%)により評価します。再試験は行いません。
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6. |
使用テキスト及び使用教材 |
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教科書 : 吉田総仁著 「弾塑性力学の基礎」 共立出版 (1997)
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7. |
その他 |
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授業中に問題演習を行いますので、関数電卓を必ず持参して下さい。事前に電卓を使って指数・対数・三角関数の値を求める方法を自習しておいて下さい。電卓は試験の際にも必要となります。
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