材料強度学

科目基礎情報

学校 舞鶴工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 材料強度学
科目番号 0136 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 総合システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:改訂 材料強度学 (社)日本材料学会/教材:必要に応じて資料を配付する。
担当教員 生水 雅之

到達目標

1 線形破壊力学の基本について説明できる。
2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
3 事故解析の概念およびその解析手法について説明できる。

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 弾塑性破壊力学の基本について説明できる。 線形破壊力学の基本について説明できる。 線形破壊力学の基本について説明できない。
評価項目2工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく材料設計ができる。工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができない。
評価項目3材料強度と設計の概念およびその解析手法について説明できる。事故解析の概念およびその解析手法について説明できる。事故解析の概念およびその解析手法について説明できない。

学科の到達目標項目との関係

(B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
講義ではまず破壊力学の基礎的事項を講述する。次に具体的な破損事象として,(1)疲労強度,(2)高温強度,(3)環境強度を,事故例とともに取り上げる。最後に強度設計の概念と事故解析についても講述を行う。
授業の進め方・方法:
講義を中心に授業を進める。基本的な概念や考え方について詳細に説明する。新聞・雑誌・論文等からも関連の話題をとりあげ,資料として配付し詳しく解説する。また,適宜材料設計および強度計算に関するレポート課題を与える。
注意点:
【学習方法】
1 事前にシラバスを見て教科書の該当個所を読んで不明な点を明確にする。
2 材料強度学の理解を深め,応用力を養うために毎回の授業において4時間程度の自己学習が必要な演習課題等を与える。自己学習の成果はレポートとして次回の授業時に提出する。
【履修上の注意】
本科目は授業での学習と授業外での自己学習で成り立つものである。なお,授業には毎週電卓を持参すること。
【定期試験の実施方法】
定期試験を行う。試験時間は115分とする。持込みは電卓のみとする。
【成績の評価方法・評価基準】
定期試験の成績(85%)および自己学習としての課題提出物(15%)により判断して評価する。到達目標に掲げる各項目の理解度を評価基準とする。

【学生へのメッセージ】
材料強度学は材料に力が加わったときに生じる変形および破壊を取り扱い,科学と技術との相互の連携を必要とする裾野の広い学問である。新しい装置や機械が開発されたときには,しばしばトラブルや事故が起きる。その原因究明と再発防止を目的に材料強度学は発展してきた。
製造物責任法(PL法)により,事故が発生した場合,その原因が設計ミスによるものか,製造ミスによるものか,使用者のミスによるものかを特定することが法律的にも必要となることが多い。そのためにも材料強度学の知識は必要不可欠なものである。

研 究 室 A棟1階(A-114)
内線電話 8930
e-mail: shozuアットマークmaizuru-ct.ac.jp (アットマークは@に変えること。)

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 シラバス内容の説明,材料強度学とは何か,破壊事故の実例 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
2週 破損と破壊の力学(1)(応力とひずみ,破損の法則) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
3週 破損と破壊の力学(2)(き裂の力学) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
4週 強度の基本特性 (1)(引張強度,破壊の特徴 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
5週 強度の基本特性 (2)(破壊靱性,衝撃特性) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
6週 疲労強度(1)(疲労破壊の様相,S-N曲線と疲労強度) 2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
7週 疲労強度(2)(疲労強度におよぼす諸因子の影響) 2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
8週 疲労強度(3)(低サイクル疲労,疲労き裂進展,疲労機構) 2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
4thQ
9週 環境強度(1)(材料強度におよぼす環境効果,腐食の電気化学機構) 2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
10週 環境強度(2)(応力腐食割れ[機構と試験法,環境・材料因子,防止法] 2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
11週 環境強度(3)(腐食疲労[機構,超長寿命特性,防止法]) 2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
12週 材料強度と設計(1)(強度設計の基礎と手法,事故解析) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
3 事故解析の概念およびその解析手法について説明できる。
13週 材料強度と設計(2)(事故解析例(1);破損とX線フラクトグラフィ) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
3 事故解析の概念およびその解析手法について説明できる。
14週 材料強度と設計(3)(事故解析例(2);日航ジャンボ機墜落事故) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
3 事故解析の概念およびその解析手法について説明できる。
15週 材料強度と設計(4)(事故解析例(3);H-Ⅱロケッット8号機事故) 1 線形破壊力学の基本について説明できる。
2 工業材料の疲労強度および環境強度の概念に基づく初歩的な材料設計ができる。
3 事故解析の概念およびその解析手法について説明できる。
16週 期末試験

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000