理工学部Faculty of Science and Engineering
MTL300XB（材料工学 / Material engineering 300）材料強度学Strength of Materials
崎野 清憲Sakino KIYONORI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | H5063 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 水2/Wed.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
すべて開くShow all
すべて閉じるHide All
Outline (in English)
This course deals with macroscopic and microscopic aspects of the mechanical behavior of metals, ceramics, and polymers and emphasizes recent developments in materials science and fracture mechanics. The content of this course is divided into two sections. Section one is devoted to a study of the deformation of solid. Here, emphasis is placed on the role of microstructure, crystallography, and dislocations in explaining material behavior. Section two deals with the application of fracture mechanics principles to the subject of the fracture in solids.
By the end of the course, students should be able to know the followings:
－the various types of the fracture and the causes.
－the fracture mechanisms of materials based on the microstructure points.
－the causes of the fracture and the precautions against then.
－the relation between the fracture and cracks.
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
Grading will be decided based on short reports: 20% and term-end examination: 80%.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
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。
到達目標Goal
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。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
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。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※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[対面/face to face]：序論
破壊事故の歴史的事例と対応策
2[対面/face to face]：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[対面/face to face]：結晶塑性の基礎(2)
理想強度と転位の役割
4[対面/face to face]：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[対面/face to face]：強化機構(2)
転位とオロワンの式、ひずみ時効
6[対面/face to face]：強化機構(3)
固溶強化、析出強化、G－Pゾーン、分散強化
7[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：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[対面/face to face]：破壊力学の基礎(1)
グリフィスの理論
14[対面/face to face]：破壊力学の応用(2)
応力拡大係数と破壊靱性値
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【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（教科書）Textbooks
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。
参考書References
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）
成績評価の方法と基準Grading criteria
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を20%、期末試験を80%とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
演習問題の解答は丁寧に行う。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
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。