理工学部Faculty of Science and Engineering

破壊についての重大なる歴史的事例から、材料強度学についての必要性を知る。
破壊の種類とその要因を知る。
構造部材の変形と破壊のメカニズムを理解する。
マクロの変形とミクロの結晶塑性の関連を理解する。

構造部材が何故破壊するかを知ることができると同時に、その対策を講じることができる。
部材の破壊について微視的見地から評価できる。
材料の強化機構を理解できる。
破壊の種類とその原因を知ることができる。
破壊とき裂の関係を理解できる。

ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連

日本語 / Japanese

機械材料および構造部材の変形と破壊についての諸問題を取り上げ、その変形と発生機構について巨視的ならびに微視的見地から理解する。まずミクロの結晶塑性については転位論的考察を導入し、マクロの破壊については破面解析を用いた解析を試みる。時間依存型破壊として、疲労破壊や高温クリープ変形について述べる。また、破壊の主因となるき裂の発生と進展のメカニズムについて力学的側面からも理解する。さらに、材料の強化機構についても学ぶ。春学期の少なくとも前半はオンラインでの開講となる可能性がある。それにともなう各回の授業計画の変更については、学習支援システムでその都度提示する。適時、提出された課題に対してフィードバックを行う。

なし / No

なし / No

※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。

1：序論

破壊事故の歴史的事例と対応策

2：結晶塑性の基礎(1)

格子欠陥と転位。転位とひずみ、ひずみ速度。

3：結晶塑性の基礎(2)

理想強度と転位の役割

4：強化機構(1)

ホールペッチ効果、転位とフランクリード源

5：強化機構(2)

転位とオロワンの式、ひずみ時効

6：強化機構(3)

固溶強化、析出強化、G－Pゾーン、分散強化

7：破壊の様式(1)

延性破壊、脆性破壊、カップアンドコーン破壊

8：破壊の様式(2)

フラクトグラフィー、粒内破壊、粒界破壊
延性ー脆性遷移温度、切欠き強化、塑性拘束

9：疲労破壊(1)

亀裂進展の様相、S－N曲線、ストライエーション

10：疲労破壊(2)

高・低サイクル疲労寿命の予測、マイナー則を用いた異なった条件下における寿命の予測

11：高温における変形と破壊(1)

クリープ寿命、超塑性、定常クリープ

12：高温における変形と破壊(2)

高温における変形と破壊 原子の自己拡散

13：破壊力学の基礎(1)

グリフィスの理論

14：破壊力学の応用(2)

応力拡大係数と破壊靱性値

【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】事前にシラバスに記載されているテーマを予習する。特定のテキストは使用しないので、下記にある参考書類を活用する。授業中にとったノートは非常に重要である。毎時間ごとにノートを読み返し復習するように。授業で行われた演習問題は返却するので、必ず理解するように。

テキストは指定しない。（特定のテキストは使用しない）
時々、プリント配布やプロジェクターを利用した講義を行う。
また、板書の内容をきちんとノートすることが重要である。

材料強度学要論：小寺沢良一著（マグローヒル社）
基礎材料強度学：三村宏、町田進著（培風館）
材料強度の原子論：材料編編集委員会（日本金属学会）

期末試験において6割以上の成績を合格とする。
ただし、授業内における演習問題の出来を成績評価に加味する。
加味する割合は未定。

演習問題の解答は丁寧に行う。

関数電卓を携帯するように。演習問題に取り組む際使用する場合がある。