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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 材料強度学

材料強度学

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 45161 LJ71
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 木2
教員
  • 澄川 貴志(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 材料強度学は,機械工学が関与するあらゆる分野で必要とされ,高度なものづくりを目指す研究者・技術者にとって必須の科目である.機械的性質,破壊力学,疲労,高温強度,環境強度など材料の強度に関する理論と許容応力,腐食,摩耗などの表面損傷,またその検知の手法などを取り扱い,構造体の信頼性設計に欠かせない材料の強度特性に関する理解を深めてゆく.
到達目標 ・様々な破損現象に関する基礎知識(材料の強度基準及び許容応力)を学び,それらを系統的に理解する.
・材料の強度特性を論理的に説明することができる.
・将来,ものづくりの際の事故対策に直面した際に,正しく評価・解決できる基礎知識を修得する.
授業計画と内容 第1回 <破損と破壊の力学1> 応力,ひずみ,応力とひずみの関係,ひずみエネルギー,破損の法則
第2回 <破損と破壊の力学2> 最大主応力説,最大せん断応力説,最大主ひずみ説,全ひずみエネルギー説,せん断ひずみエネルギー説,塑性拘束
第3回 <破損と破壊の力学3> 線形破壊力学,き裂先端降伏域と小規模降伏,弾塑性破壊力学とJ積分
第4回 <強度の基本的特性1> 引張試験,変形の機構,種々の因子の影響,破壊の形態,延性破壊,ぜい性破壊
第5回 <強度の基本的特性2> 強度・破壊に影響を及ぼす諸因子,多軸応力下の強度,破壊じん性,衝撃強度
第6回 <疲労1> 疲労破壊の巨視的様相,疲労破壊の微視的様相,S-N線図,疲労限度,疲労強度に及ぼす諸因子の影響
第7回 <疲労2> 寸法効果,切欠効果,平均応力・残留応力の影響,表面状態の影響,低サイクル疲労,変動応力下の疲労
第8回 <疲労3> 疲労き裂進展特性,き裂進展下限界特性,き裂進展寿命,き裂開閉口現象,変動応力下のき裂進展,疲労機構
第9回 <高温強度>クリープ変形,クリープ破壊,高温疲労寿命,高温高サイクル疲労,高温低サイクル疲労,耐熱用新材料
第10回 <高分子と複合材料> 高分子,複合材料の複合則,分散強化材,繊維強化材の種類と構成・静的強度・衝撃強度・疲労強度
第11回 <環境強度1> 腐食の形態と防食法,応力腐食割れ,腐食疲労
第12回 <環境強度2> 材料・環境・応力状態と腐食疲労強度,腐食疲労破壊の防止
第13回 <摩耗> 摩耗試験とその意義,真実接触面積,腐食摩耗形態と耐摩耗性,高分子の摩耗
第14回 <フラクトグラフィと非破壊検査> フラクトグラフィとは,巨視的破面の特徴,微視的破面の特徴,破面の定量解析,非破壊検査の意義と目的
第15回 期末試験/学習到達度の評価
第16回 フィードバック
成績評価の方法・観点 平常点(授業終了時に課す小レポートの提出を含む)(15点)及び期末試験の成績(85点)で評価する.
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 講義で出る課題(小レポート)に関して,予習と復習を行うこと.
教科書
  • 改訂 材料強度学, 日本材料学会, (日本材料学会), ISBN:9784901381260
  • 改訂 機械材料学, 日本材料学会, (日本材料学会), ISBN:9784901381000