シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
材料強度学基礎 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamentals of Strength and Fracture of Materials | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2021年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅰ | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
機械知能システム学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
松村 隆 | ||
| 居室 /Office |
東4-423 | ||
| 公開E-mail |
matsu@mce.uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
下記の「遠隔授業に関する情報」を参照下さい． | ||
| 更新日 /Last update |
2021/04/03 17:44:15 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters） |
本講義では，実際の機器・構造物における破損や破壊の原因となるき裂に焦点を絞り，その力学的取扱いである破壊力学と疲労強度学の基礎について解説を行う．内容としては，破壊力学として応力拡大係数，小規模降伏，J積分を取り上げ，さらに疲労強度学として，疲労強度，疲労き裂進展を取り上げる．以上の講義を通じて，き裂が存在する場合の材料強度の基本的な考え方と強度の計算方法，疲労の基本的な考え方を理解することを目標とする． This lecture will explain the fundamental of stress intensity factor, small scale yield and J integral from fracture mechanics, and fatigue strength and fatigue crack propagation from fatigue strength.The aim of this lecture is to understand the basic concept of material strength for a material with cracks and the calculation method of strength of material with cracks. |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters） |
材料力学および演習，材料工学，微分積分学第一，第二，物理学概論第一，第二 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters） |
なし． |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
教科書の指定はない． 参考書：材料強度学：田中啓介著（丸善），線形破壊力学入門：岡村弘之（培風館） |
| 授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters） |
授業の概要 (1)固体の理想的な強度と実際の強度の比較，(2)Griffithの理論によるき裂材の強度を学び，次に機器・構造物の設計に必要な(3)線形破壊力学に基づくき裂材の強度計算法や破壊じん性の考え方，(4)弾塑性破壊力学に基づくき裂材の強度計算，(5)疲労強度や疲労き裂進展の基本について学ぶ． 第１回：固体の理想的強度と実際の強度 ：破壊形態の分類 第２回：固体の理想的強度と実際の強度 ：固体の理想的破壊強度 第３回：Griffithの理論とその拡張理論 ：Griffithの理論 第４回：Griffithの理論とその拡張理論 ：Griffith-Orowan-Irwinの理論 第５回：線形破壊力学：応力拡大係数 第６回：線形破壊力学：モードI,II,IIIの場合のき裂先端近傍の応力と変位 第７回：線形破壊力学：応力拡大係数とエネルギー開放率の関係 第８回：線形破壊力学：小規模降伏 第９回：線形破壊力学：破壊じん性，平面ひずみ破壊じん性 第１０回：弾塑性破壊力学：J積分 第１１回：弾塑性破壊力学：J積分の特徴 第１２回：弾塑性破壊力学：J積分の求め方，JICクライテリオン 第１３回：疲労強度学：疲労破壊の様相，S-N線図，疲労限度 第１４回：疲労強度学：疲労強度に及ぼす諸因子の影響 第１５回：疲労強度学：疲労き裂進展 1st:Ideal strength and actual strength of solid: classification of fracture mode 2nd:Ideal strength and actual strength of solid: ideal fracture strength of solid 3rd:Griffith's theory and its extension theory: Griffith's theory 4th:Griffith's Theory and Its Extension Theory: Griffith-Orowan-Irwin's Theory 5th:Linear Fracture Mechanics: Stress Intensity Factor 6th:Linear Fracture Mechanics: Stresses and Displacements near Crack Tips in Modes I, II and III 7th:Linear fracture mechanics: Relationship between stress intensity factor and energy release rate 8th: Linear fracture mechanics: Small scale yielding 9th: Linear fracture mechanics: Fracture toughness, plane strain fracture toughness 10th:Elastic plastic fracture mechanics:J-integral 11th:Elastic plastic fracture mechanics:Features of J-integral 12th:Elastic plastic fracture mechanics：calculation method of J-integral and JIC Criterion 13th: Fatigue Strength: state of fatigue fracture, S-N diagram, fatigue limit 14th: Fatigue strength: effects of various factors on fatigue strength 15th: Fatigue strength: fatigue crack propagation |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters） |
毎週の講義内容を復習し理解を深めておくこと． |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters） |
(a)成績評価方法：学期末試験，またはレポートの成績で評価します．新型コロナウイルス感染状況によってどちらにするか判断します． 全講義回数の2/3以上の出席が原則必要になります． 遠隔講義の出席は，Zoomの入室・退室記録とします． なお，病気・ケガや（学会での発表や研究打合せなどの研究活動）などによるやむ得ない理由でリアルタイム遠隔授業（Zoom） を受講できなかった場合は，Google Classroomで配信されるオンデマンド版の講義を受講し，受講後，matsu@mce.uec.ac.jp宛に講義に出席できなかった理由を記載して受講完了メールを送信してください． (b)評価基準：以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする． き裂が存在する場合の材料強度の基本的な考え方と強度の計算方法を理解していること． |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
適宜相談に応じるが、E-mailなどで事前にアポイントを取ること． |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
近年，原子力発電所，鉄道，航空機をはじめとして多くの機器・構造物で，事故が発生しています．その事故原因は，疲労等によって発生したき裂が主因となっている場合が多く，き裂がある場合の材料強度が非常に重要となります．本講義では，このき裂が存在する場合の材料強度や疲労強度の基本を理解することを目的としていますので，学生諸君も真剣に講義に取り組んでください． |
| その他 /Others |
特になし． |
| キーワード /Keywords |
線形破壊力学，弾塑性破壊力学，応力拡大係数，小規模降伏，破壊靱性，J積分，疲労強度，疲労き裂進展 Linear Fracture Mechanics, Elastic plastic fracture mechanics, Stress Intensity Factor, Small scale yielding, Fracture toughness, J-integral, Fatigue strength, Fatigue crack propagation |