理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MTL500X1(材料工学 / Material engineering 500)材料強度学特論Strength of Materials
佐藤 英一Eiichi SATO
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2023 |
授業コードClass code | YA003 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期集中/Intensive(Spring) |
曜日・時限Day/Period | 集中・その他/intensive・other courses |
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) | 2 |
備考(履修条件等)Notes | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
カテゴリーCategory | 機械工学専攻 |
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Outline (in English)
【COURSE OUTLINE】
The goal of this course is understanding of multiscale failure mechanism of solids, and application of the mechanism to explain failure behavior of solids, such as metals, polymers, ceramics, composites, and hybrid material systems.
【LEARNING OBJECTS】
At the end of the course, students are expected to achieve the objects of the class and to acquire preliminary understanding and knowledge of strength and fracture of materials.
【LEARNING ACTIVITIES OUTSIDE OF CLASSROOM】
Before/after each class meeting, students will be expected to spend 4 hours to understand the course content.
【GRADING CRITERIA/POLICY】
The total score of 60 or more out of 100 is considered acceptable. The grading will be decided based on reports, and presentations/discussions in the class.
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
結晶性材料における材料強度学の基礎を理解し、基本的な構造設計を行えるようになる。基本的な材料選択の指導原理を、材料選択チャートを使って理解する。転位論の基礎を理解し、転位の力学から各種強化機構を導出する。
到達目標Goal
1. 結晶性材料における材料強度学の基礎を理解すること。
2. 基本的な構造設計を行えるようになること。
3. 基本的な材料選択の指導原理を、材料選択チャートを使って理解すること。
4. 転位論の基礎を理解すること。
5. 転位の力学から各種強化機構を導出すること。
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」「DP3」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. )
講義を基本とし、各回ごとに小さな演習を行う。また、5,10,14回は、課題の演習とする。
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]:宇宙工学における材料強度学
材料強度学とは何かを説明、宇宙工学における適用を解説する
2[対面/face to face]:材料の準静的強度
結晶性材料の剛性、強度、靱性について説明する
3[対面/face to face]:材料の高温強度
エンジンで必要となる高温強度を説明する
4[対面/face to face]:材料の破壊
高強度材で問題になる破壊現象を説明する
5[対面/face to face]:演習:内圧容器の設計
2〜4回のまとめとして、内圧容器の設計を演習として実施する。
6[対面/face to face]:宇宙構造材料の特色
宇宙構造材料の特色を説明詞、材料強度論の重要性を説明する
7[対面/face to face]:材料選択チャート:強度
力学特性に関する材料選択チャートを説明する
8[対面/face to face]:材料選択チャート:形状係数
梁で問題となる形状係数について説明し、有効比強度を導出する
9[対面/face to face]:材料選択チャート:強度以外
力学特性以外の材料選択チャートを説明する
10[対面/face to face]:演習:材料選択チャート
7〜9回のまとめとして、各人が修論で取り扱う材料の材料選択チャートの作製を演習として実施する
11[対面/face to face]:転位の力学
転位を連続体力学で表現する
12[対面/face to face]:転位の結晶学
結晶中の転位の挙動を説明する
13[対面/face to face]:転位と欠陥の相互作用
転位と点欠陥、あるいは転位同士の相互作用を導出する
14[対面/face to face]:演習:強化機構
11〜13回のまとめとして、各種強化機構の導出を演習として実施する
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・復習時間は、各4時間を標準とします。】レポート作成は授業時間を利用して行う予定であるが、授業時間内で終了しない場合は授業時間外に対応する必要がある。
対面授業が難しい場合にはWEBを利用したオンデマンド方式の授業やZOOMを用いた授業を行う。
テキスト(教科書)Textbooks
なし
参考書References
必要に応じて授業でプリントを配布する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
5,10,14回に行う演習のレポート(80%)および平常点(20%)により評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
提出されたレポートでコメントを求められた場合には個別に対応する。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
なし
その他の重要事項Others
なし