弾塑性力学

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 弾塑性力学
科目番号 0016 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子システム工学専攻 対象学年 専2
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 プリント配布
担当教員 加藤 浩三

目的・到達目標

ものづくりにおいて金属材料の利用は欠くことができない。また,あらゆる金属は弾塑性挙動を示す。本講義では金属の弾塑性挙動を連続体力学の枠組みにおいて理解することを目的としている。
①ものづくりにおける弾塑性力学の位置付けと役割を理解し説明することができる。
②応力,あるいはひずみの用語を用いた力学的現象の表現を理解できる。
③テンソル解析の基礎を理解し簡単な演算ができる。
④関連の英文を適切な和文に翻訳することができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1ものづくりにおける弾塑性力学の位置付けと役割を理解し説明することができること。(8割)ものづくりにおける弾塑性力学の位置付けと役割を理解し説明することができること。(6割)ものづくりにおける弾塑性力学の位置付けと役割を理解し説明することができない。
評価項目2応力,あるいはひずみの用語を用いた力学的現象の表現を理解できること。(8割)応力,あるいはひずみの用語を用いた力学的現象の表現を理解できること。(6割)応力,あるいはひずみの用語を用いた力学的現象の表現を理解できない。
評価項目3テンソル解析の基礎を理解し簡単な演算ができること。(8割)テンソル解析の基礎を理解し簡単な演算ができること。(6割)テンソル解析の基礎を理解し簡単な演算さえできない。
評価項目4関連の英文を適切な和文に翻訳することができること。(8割)関連の英文を適切な和文に翻訳することができること。(6割)関連の英文を適切な和文に翻訳することができない。(6割未満)

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
授業の進め方と授業内容・方法:
①専門共通科目「連続体力学」と関連の深い教科目であるので,修得済の受講者は教科書を持参するのがよい。
②テンソル解析は弾塑性力学分野に留まらず適用範囲は広い。本科の出身学科に関わらず各自の特別研究テーマとの対応を念頭に置いて授業に臨み,有機的な学習の機会とすること
注意点:

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 シラバス解説,弾塑性力学の位置付け,塑性加工とは 弾塑性力学の用途,引張試験,応力―ひずみ線図,弾性,塑性,降伏点,降伏応力,加工硬化
2週 真応力,真ひずみ,真ひずみの特長, 垂直応力とせん断応力,3行3列の応力成分の作図
x1-x2-x3座標系,2階のテンソルとしての応力,総和規約,クロネッカーデルタ,交替記号,正規直交基底 正規直交基底の内積と外積
3週 ベクトルの内積と外積,ベクトルのテンソル積の定義
4週 テンソルのドット積,テンソルの転置,対称テンソル
反対称テンソルとその特徴2つ,テンソルの逆
5週 直交テンソルその例,テンソルの跡
総和規約に関わる演習問題,テンソルのスカラ積二つ
6週 ベクトルの発散・回転・勾配,テンソルの発散・スカラの勾配
参考文献から 2.2 Vector and tensor algebra の和訳
7週 発散・回転・勾配がテンソルと階数の関係に及ぼす影響,テンソルの加算分解
参考文献から 2.4 Tensor analysisの和訳
8週 中間のまとめ
2ndQ
9週 転置と逆についての主要な二つの定理,テンソルの転置かつ逆の表現
参考文献から3.2 Motion の和訳
10週 力の平衡方程式
参考文献から3.3 Material and spatial descriptions の和訳
11週 降伏条件式,参考文献から 3.4 deformation gradient の和訳
12週 変位,微小変形ひずみ,体積一定則,
参考文献から 3.5 Strainの和訳
13週 弾性の構成式,塑性の構成式,参考文献から 3.6 Polar decomposition の和訳
14週 変形勾配,テンソルの極分解,ストレッチテンソル,コーシーグリーンの変形テンソル
参考文献から 4.2 Cauchy stress tensorの和訳
15週 期末試験
16週 期末試験の解答の解説など

評価割合

試験合計
総合評価割合100100
得点100100