AMコース 応用材料力学 1年・前期・選択・学修2単位
担当教員 金成 守康 連絡先 
講義の概要 弾性範囲を超えて起きる材料の破壊現象を理解することは,構造物を設計する上で重要である.講義では,外部応力に起因して材料内部で引き起こされる微視的な現象が,どのように構造物全体の塑性および急速破壊に影響を及ぼすのかを平易に説明し,材料強度学の基礎を身に付けることを目標とする.
到達目標 1.材料内部の原子の配置およびその挙動に基づいて,弾性率,転位の概念および降伏現象に対する強化法を理論的に説明できること.
2.急速破壊の概念を理論的に説明でき,材料の破壊靭性値から構造物の破壊応力を求められること.
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 材料強度学序論 材料強度学において扱う学問領域と材料力学,冶金学との違い.  
第2週 工業材料とその性質 工業材料の得失や価格とその用途や利用頻度を理解する.  
第3週 弾性率 応力,ひずみ,弾性率の定義とその工学的意義を理解する.  
第4週 原子間結合 1次結合,2次結合の種類と結合力の関係を理解する.  
第5週 固体における原子の充填 結晶中における原子充填の種類と面指数,方向指数の表記方法  
第6週 ヤング率の物理的基礎 原子の結合状態と弾性率との関係を理解する.  
第7週 ヤング率によって決まる設計のケーススタディ 材料のヤング率によって設計強度が決まる場合の設計方法を理解する.  
第8週 降伏強さ、引張り強さ、硬さおよび延性 弾性,塑性,擬弾性変形における応力-ひずみ曲線の種類を理解する.  
第9週 降伏条件 最大せん断応力説,せん断ひずみエネルギー説などの降伏条件を理解する.  
第10週 結晶における転位と降伏 転位の挙動と降伏強度との関係,刃状転位,螺旋転位の違いを理解する.  
第11週 強化法および多結晶の塑性 合金における固溶体強化,分散強化と加工硬化を理解する.  
第12週 降伏によって決まる設計のケーススタディ 材料の降伏応力によって設計強度が決まる場合の設計方法を理解する.  
第13週 急速破壊と靭性 急速破壊における破壊靭性値の物理的意味を理解する.  
第14週 疲労破壊 疲労破壊の機構と低サイクル,高サイクル疲労の概念を理解する.  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
学習教育目標 Bに対応 達成項目専攻科ロ),ハ)に対応 JABEE
認定基準
(B-1),(B-2),(d)-(1)に対応
教科書・参考書 教科書:堀内 良ら訳「材料工学入門」 (内田老鶴圃)
参考書:日本材料学会編「材料強度学」 (日本材料学会)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は,定期試験の成績80%,およびレポート(あるいは小テスト)の成績20%で行い,合計の成績が60点以上の者を合格とする.
学生へのメッセージ、
予習・復習について
機械設計者に必要な材料工学上の知識を学習します.十分検討してから,履修するようにしてください.講義ノートの内容を見直し、講義に関する例題・演習問題を解いておいてください.講義で示した次回予定の部分を予習しておいてください.