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 授業科目
 Course Title
材料強度学特論
Material Strength
 担当者
 Instructor
教授   竹村 兼一  後学期 火曜日5時限
 単 位
 Credit
2

到達目標 Target to be Reached
 本講義では、材料の変形、強度、破壊について講述する。本講義での到達目標は、受講生が、応力テンソル、ひずみテンソルを理解し、降伏条件、破壊条件、疲労破壊、クリープ破壊等の強度、破壊に関する知識を身につけることである。
 
授業内容 Course Content
 機械要素や機械構造物は、材料力学等を用いて十分に設計が行われているようでも、様々な実働荷重下では破壊に至ることがある。本科目では、強度の観点から材料の力学的性質について詳しく講述する。近年、高強度化、軽量化の観点から用いられている複合材料の破壊についても対象とする。
 
授業計画 Course Planning
 本科目では、以下の項目について講義を行う。予習として、①配布プリントを予め読んでくること②わからない用語があれば調べてみること③わからないことを抽出することの3点が必要である。また、復習としては、講義、演習で取り上げた問題を、再度解いてみることが必要である。
1.固体力学の基礎
応力、ひずみ、応力とひずみの関係、テンソル表記法
2.弾性体および弾塑性体の構成式
Tresca条件、Mises条件
3.破壊の様相
脆性破壊と延性破壊、衝撃試験
4.繊維強化材料の力学
強化繊維とマトリックス、複合則、一方向強化材料の弾性特性
5.繊維強化材料の力学
積層板の弾性特性、短繊維強化材料の弾性特性、繊維強化材料の強度と靭性
6.異方性材料の変形特性
異方性弾性体の変形基礎式、異方性の種類と弾性係数の数、直交異方性
7.異方性材料の変形特性
相反定理、クロスエラスティシティ効果、弾性係数の座標変換
8.異方性材料の強度特性
異方性材料の破壊条件式、Hill条件、Hoffmann条件、Tsai-Wu条件、Tsai-Hill条件
9.線形破壊力学と破壊力学の応用
変形モードと応力拡大係数、エネルギー解放率
10.線形破壊力学と破壊力学の応用
破壊靭性、負荷形態とき裂の挙動
11.疲労破壊
疲労寿命、S-N曲線、応力比、疲れ限度、マイナー則、パリス則
12クリープ破壊
遷移クリープ、定常クリープ、加速クリープ、アレニウス型の式、高温変形の機構
13成形法と成形不良
複合材料の成形法、ピンホール、ウエルドライン
14.まとめ
本講義の要約を行い、復習をする。
15.最終テスト
 
授業運営 Course Management
 授業計画に従って、板書およびプリントを中心に講義を行う。少人数クラスのため、随時質問をし、理解度を確認して授業を進める。
 
評価方法 Evaluation Method
 試験及びレポートによって評価する。
 
オフィスアワー Office Hour (s)
木曜日5限12-37室 e-mail:takemura@kanagawa-u.ac.jp
 
使用書 Textbook (s)
東郷敬一郎『材料強度解析学』[内田老鶴圃]2004
授業において、適宜プリントを配布する。

 
 
 
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