材料評価学

科目基礎情報

学校 鈴鹿工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 材料評価学
科目番号 0165 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 材料工学科 対象学年 3
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 参考書:演習・材料試験入門 砂田久吉(大河出版),機械・金属材料学 黒田大介(実教出版)
担当教員 阿部 英嗣

到達目標

材料の機械的性質を定量的に評価するための試験方法を理解し,各種材料試験で得られた結果を解析できる.

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目的,原理,特徴を踏まえて,適切な材料試験法や非破壊検査法を選択できる.代表的な材料試験法や非破壊検査法の目的,原理,特徴を説明できる.代表的な材料試験法や非破壊検査法の目的,原理,特徴を説明できない.
評価項目2引張試験,圧縮試験,せん断試験,ねじり試験,曲げ試験,衝撃試験,硬さ試験,疲労試験,クリープ試験の結果について,最確値,標準誤差,確立誤差ならびに最小二乗法を用いた近似式を算出し,解析ができる.引張試験,圧縮試験,せん断試験,ねじり試験,曲げ試験,衝撃試験,硬さ試験,疲労試験,クリープ試験の結果の基本的な解析ができる.引張試験,圧縮試験,せん断試験,ねじり試験,曲げ試験,衝撃試験,硬さ試験,疲労試験,クリープ試験の結果を解析できない.
評価項目3原理,特徴などを考慮して,目的に応じた硬さ試験法の選択ができる.代表的な硬さ試験の原理,特徴,試験方法を説明できる.代表的な硬さ試験の原理,特徴,試験方法を説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
材料の機械的性質を正確に把握することは,各種構造物の設計,構造材料の選択や構造物の寿命を推定する上で大変重要である.本講義では,これらの知識・能力の習得を目的とする.
授業の進め方と授業内容・方法:
・全ての内容は,学習・教育目標(B)<専門>に対応する.
・授業は講義形式で行う.講義中は集中して聴講する.
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当するものとする.
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>下記授業計画の「到達目標」を網羅した問題を中間試験および定期試験で出題し,目標の到達度を評価する.各到達目標に関する重みは同じである.合計点の60%の得点で,目標の達成を確認できるレベルの試験を課す.
<学業成績の評価方法および評価基準>中間試験, 期末試験の2回の試験の平均点を100%として評価する.ただし, 中間試験の得点が60点に満たない場合(無断欠席の者を除く)は,補講の受講やレポート提出等の後,再テストにより再度評価し,合格点の場合は先の試験の得点を60点と見なす.期末試験の再テストは行なわない.
<単位修得要件>学業成績で60点以上を取得すること.
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>本科目は,材料工学科第3年次までに学習した機械工作法,材料工学序論,基礎材料学に関する知識が基礎となる科目である.
<レポート等>理解を深めるため,必要に応じて演習課題を与える.
<備考>材料試験方法とそれらの試験結果の理解に必要な基礎的かつ重要な知識を学習する科目であるため, 教科書を中心とした予習,復習を自分でしっかりと行うこと.本科目は,材料強度学,材料力学および材料強度工学(専攻科)と強く関連し,それら科目の基礎となる科目である.

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 材料試験法の種類について 1. 各種材料試験法の目的,特徴を説明できる.
2週 引張試験:応力-ひずみ曲線とその解釈 2. 引張試験および圧縮試験の結果を解析できる.
3週 引張試験:材料に現れる諸現象と真応力-真ひずみ曲線 上記2
4週 引張試験:0.2%耐力,ひずみ硬化指数,ランクフォード値 上記2
5週 圧縮試験:応力とひずみの定義,バウシンガー効果 上記2
6週 せん断試験とねじり試験 3. せん断試験およびねじり試験の結果を解析できる.
7週 試験データの整理のしかた 4. 試験データの最確値,標準誤差,確立誤差を計算できる.
最小二乗法を用いて近似式を算出できる.
8週 中間試験 これまでに学習した内容を説明し,諸量を求めることができる.
9週 中間試験の解答および復習 上記1~4の到達目標に対する自己の到達度を確認できる.
10週 曲げ試験:曲げ試験の種類とせん断力図 5. 曲げ試験の結果を解析できる.
11週 曲げ試験:曲げモーメント図と曲げ応力の求め方 上記5
12週 衝撃試験:シャルピー試験と材料の低温脆性 6. シャルピー衝撃試験および硬さ試験の結果を解析できる.
13週 硬さ試験:ブリネル,ビッカース,ロックウェル,ショアー硬さ試験の原理 7. 代表的な硬さ試験についてその原理と特徴を説明できる.
14週 疲労試験・クリープ試験:材料の疲労現象とSN曲線,および耐熱材料のクリープ現象とクリープ曲線 8. 疲労試験とクリープ試験の結果を解析できる.
9. 耐熱材料の特徴とクリープ曲線を説明できる.
15週 材料の非破壊検査:放射線検査,超音波探傷,磁気探傷,浸透検査の原理 10. 代表的な非破壊検査についてその原理と特徴を説明できる.
16週

評価割合

試験課題相互評価態度発表その他合計
総合評価割合10000000100
配点10000000100