コンテンツに飛ぶ | ナビゲーションに飛ぶ

  • 日本語
  • English
 

システム強度論

JA | EN

科目ナンバリング
  • G-ENE03 63340 LJ28
  • G-ENE03 63340 LJ71
  • G-ENE03 63340 LJ75
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 火2
教員
  • 安部 正高(エネルギー科学研究科 准教授)
授業の概要・目的 「モノ」の破損はき裂の発生、成長に起因するので、き裂の挙動を定量的に把握できれば「モノ」の破損を未然に抑止しうる。き裂の力学的取扱いや成長を対象とした力学体系が破壊力学であるが、き裂の挙動は破壊力学に基づいて定量的に評価できるので、破壊力学を習得することは破損の抑止や制御にあたって重要となる。
本講義では、破壊力学の理論的背景とその破壊現象への応用を中心に詳述し、ばらつきも含めた材料強度論の全般について概説する。さらに、材料の破壊の理論と機構に基づいたシステム・構造の破壊制御についても講述する。
到達目標 破壊力学の基礎を習得するとともに、「モノ」の破損抑止・制御に必要な力学的アプローチを理解する。
授業計画と内容 授業計画と内容
以下の各項目について講述し、それぞれ【 】内に記載した週数を充てる。また、各項目で講述する具体的内容も併せて示す。
1.システム構造の破損事例【1週】
 歴史上生じた各種機器の代表的な破損事例を紹介し、強度学の必要性を啓発する。
2.線形弾性破壊力学の基礎【4週】
 線形弾性破壊力学の基礎、すなわち、負荷を受ける線形弾性体のき裂材において、き裂先端に生じる応力・ひずみ場の解析法を述べるとともに、応力・ひずみ場を支配する破壊力学量として応力拡大係数を導出し、その具体的な評価法も提示する。
3.き裂先端の塑性変形挙動【1週】
 負荷を受ける弾塑性体のき裂材のき裂先端に形成される塑性域について論じる。
4.破壊のエネルギー論【3週】
 材料の破壊について、原子レベルからマクロまで、各過程に要するエネルギーの観点から論じ、線形・非線形弾性体のき裂材の支配力学量であるJ積分を導出する。
5.破壊現象の解析【3週】
 上述の各項目から導出された各種の破壊力学パラメータを、具体的な破壊現象(主として静的破壊と疲労破壊)の問題に適用し、その現象の解析・評価法について述べる。
6.強度の信頼性解析【2週】
 負荷特性および強度特性のばらつきを考慮するための統計論的解析手法について述べるとともに、そのような解析法に基づいたシステム設計の方法論を紹介する。
7.フィードバック【1週】
 これまでの講義内容についてのフィードバックを行う。
成績評価の方法・観点 【評価方法】
 1回の筆記試験の成績に基づいて評価する。
【評価基準】
 1回の筆記試験の成績を100点満点で評価し、60点以上になること。
  60点以上:合格
  59点以下:不合格
履修要件 材料力学に関する基礎的知識を有していることが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 講義の進捗状況を考慮し、教科書の該当範囲を読み、適宜予習すること。
教科書
  • 基礎強度学, 星出敏彦, (内田老鶴圃), ISBN:978-4-7536-5131-3
参考書等
  • 参考資料をKULASISにアップロードするので、適宜プリントアウトするか、モバイル機器等で視認すること。