【授業の目的】
建築用材料は構造体の強度のみならず断熱および除湿などの居住性快適化に必要不可欠である。このような材料の特性を理解するために、演習を通じて真材料のあり方を探究する。
【授業の到達目標】
この新材料加工学演習を履修した学生は (1)材料の弾性および塑性について説明できる (2)建築物の最適材料選択ができる (3)建築用材料の物性および特性を説明できる
【授業概要(キーワード)】
弾性論、塑性論、反応速度論、吸湿効果、ラジカル反応、クエンチ
【科目の位置付け】
この授業は、建築材料において金属・高分子・セラミッ・木材などの地球上の資源および化学合成した材料を対象としている。それらの材料の基本物性を演習を通じて学ぶことができる。
【授業計画】
・授業の方法
(1)シラバスに書かれた毎回の課題を順次取り上げて、学生の演習形式で行う (2)課題の解法プロセスを通じて考え方を学び、答え合わせを通じて誤解を修正する
・日程
第一回目: ガイダンス(材料に関する物理および化学の必要事項を説明する) 第二回目: 単純引張り(何故ポアソン比が必要か?) 第三回目: 軟鉄の単純引張り1(降伏条件を最大ひずみエネルギーで考える) 第四回目: 軟鉄の単純引張り2(降伏条件を最大せん断応力で考える) 第五回目: 建築用鉄材料に多軸応力が負荷した場合の降伏条件 第六回目: 塑性変形1(変形を原子論的に解釈する) 第七回目: 塑性変形2(転位を導入した変形モデル) 第八回目: 熱力学1(熱活性化過程とは何か?) 第九回目: 熱力学2(エンタルピーとエントロピー) 第十回目: 熱力学3(鉄は高温でクリープ変形する) 第十一回目:熱力学4(鉄の余寿命評価の計算法) 第十二回目:反応速度論1(化学反応の進み方) 第十三回目:反応速度論2(計算できる化学反応速度) 第十四回目:高分子材料の燃焼1(ラジカル反応について) 第十五回目:高分子材料の燃焼2(難燃化・不燃化処理について)
【学習の方法】
・受講のあり方
(1)課題は授業中に学生に解いてもらいます。 (2)課題はプリント配布しますので、解答を筆記するなどして内容の理解に努めて下さい。
・授業時間外学習へのアドバイス
(1)宿題として指定された問題は必ず解いて、レポート用紙にまとめて提出すること (2)授業中の問題で間違えた箇所は授業後にきちんと正解と照合すること (3)授業で習った内容に関することは、図書館などを利用して自分なりに調べること
【成績の評価】
・基準
レポート60点+期末試験40点の割合で、成績評価を行います。
・方法
新材料の基礎的な物理および化学の知識を適切に説明できることを合格の基準とします。
【テキスト・参考書】
テキストは用いない。参考図書は第一回目のガイダンス時に参考図書一覧として配布する。
【その他】
・学生へのメッセージ
理系の学生にかかわる講義内容です。 講義で理解できなかった点や、疑問に思ったことは積極的に質問に来て下さい。
・オフィス・アワー
授業時間外に学生の質問に答える「オフィスアワー」は小白川キャンパス地教1号館日髙研究室にて、月指の12:00~13:00の間に設けます。都合がつかない場合は事前に連絡のうえ適時対応します。
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