△材料強度学（Advanced Strength of Materials）[5E02]

＜授業のねらい＞

機械装置や部品の設計や使用に際して、様々な強度を念頭に置く必要がある。とりわけ、材料の不完全性が力学的特性に及ぼす影響は重要である。本講義では、疲労やクリープ等の代表的な破壊現象を理解し、材料の強度的特徴を抑えながら、適材適所に材料を配置し、材料を有効かつ安全に使いこなす知識を習得する。

＜受講にあたっての前提条件＞

機械工学科は「金属材料学」や「材料基礎工学」を、機械システム工学科は「材料の基礎」を受講している事が望ましい。
　質点力学、剛体力学（ここまで工業力学）、材料力学、弾性力学の次の専門授業である。従って、これらを理解している事が望ましい。
　並行して、統計学、信頼性工学を履修すると、相互効果で理解が深まると思われる。

＜具体的な到達目標＞

１）材料が不完全であるがゆえの強度低下について理解する事。
２）SS曲線を解釈する事。
３）亀裂と切欠の入った場合の応力を計算する事。
４）疲労現象を理解し、SN線図を解釈し、Miner則とParis則を使った計算ができる事。
５）クリープ現象を理解し、破断曲線とマスター曲線を解釈できる事。
６）周囲の機械部品やシステム等について、その強度検討（議論）ができる事。

JABEE学習・教育目標「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：(D)◎

＜授業計画及び準備学習＞

第１日目のガイダンスでは、授業の進め方や単位修得方法等の重要な説明をするので、必ず出席されたい。万一欠席した場合には、必ず友人等に内容を確認しておく事。
　各授業の後半に、次回までの予習用紙を配布するので、次の講義までにそれを埋めてくる事。（第１日目には提出する必要はない。）次の講義で答え合せをする。また、毎回冒頭で復習問題を解いて貰う。

１日目：ガイダンス、材料強度の考え方
２日目：ミクロな材料強度概論
３日目：金属の材料強度概論
４日目：非金属の材料強度概論
５日目：材料の取捨選択の考え方（ここまでの授業の総まとめ）
６日目；応力とひずみ
７日目：切欠と亀裂
８日目：疲労（１）
９日目：疲労（２）
１０日目：クリープ
１１日目：様々なグラフの読図（ここまでの授業の総まとめ）
１２日目：その他の様々な破壊
１３日目：統計的な材料強度の考え方
１４日目：学習内容の振り返り

＜成績評価方法＞

最後に提出するレポートと、適宜授業中に実施する確認演習で原則評価するが、毎回の予習復習の演習内容を含めた総合評価とする事もある。レポートと確認演習の比率は40：60程度とするが、詳細な評価方法については初日に説明する。
　60点以上の者に単位を認める。

＜教科書＞

・菱田博俊：わかりやすい材料学の基礎、成山堂書店．

　なお、若干の補足資料を配布する予定である。

＜参考書＞

・境田彰芳・他5名：材料強度学、コロナ社．
・砂田久吉：演習材料強度学入門、大河出版．
・日本材料学会：材料強度学．
・白鳥正樹・他3：数値破壊力学、実教．

＜オフィスアワー＞

木曜15:30〜17:00、1714室または人間工学研究室関連各所にいる。メールによる問い合わせは随時受け付ける。

＜学生へのメッセージ＞

材料の変形や破壊に関する特性は、材料の使い方で大きく変化する。どんなに優れた材料でも、知識不足の為に使い方を誤ると、簡単に変形したり、破壊して事故の原因になる事がある。この講義を通じて、材料を安全、安心に使うための基礎知識を身に付けられたし。
　なお、自分自身も材料からできています。壊れない様に！
　大学院（機械工学専攻・システムデザイン専攻）の「機械材料シミュレーション特論」が関連科目。