【授業の目的】
材料の変形挙動を正しく理解するため,力学的な基礎理論について講義するとともに,材料科学的な立場から材料のもつ力学的特性を解説する.前半には力学理論として,材料力学から連続体力学への展開,弾性力学・塑性力学の基礎,およびそれらの表現に必要な数学的基礎(テンソル解析,微積分)を講義し,後半には,実際の金属材料の変形挙動について,主に実験・計測の観点から講義する.また,いずれにおいても,結晶構造,転位,粒界,すべり等,微視的・物理的観点からの解説を加え,結晶性固体の変形メカニズムを理解し,巨視的な力学体系との関係を正しく理解できるように講義する. 学部で学んだ材料力学と,実際の3次元構造物の力学状態の違いを明確に理解できるようにする.また,弾性や塑性といった力学特性が,材料科学的な見地から正しく理解できるようにする.理論式の記述や,それに基づく解析手法の基礎として,数学的な表現を正しく理解し,利用できるようにする.
【授業の到達目標】
(1) 3次元の応力状態を正しく理解する.(2) 3次元の変形,応力解析の基礎式を正しく理解する.(3) 材料の力学特性の本質を理解する.(4) テンソルや微積分法が正しく扱える.
【授業概要(キーワード)】
材料力学,連続体力学,固体力学,弾性力学,塑性力学,材料科学,結晶構造,転位,結晶粒界,すべり,双晶,テンソル解析,微分・積分
【科目の位置付け】
この授業は材料の変形挙動を正しく理解するため、力学的な基礎理論と、材料科学的な立場からの材料の持つ力学的特性について解説するものである。
【授業計画】
・授業の方法
教員からの一方通行の授業でなく,学生の発表・質疑応答によって授業を進めていく。
・日程
前半(久米):変形・力学理論の基礎(連続体力学とそれに必要な数学の基礎) 後半(村澤):実際の金属材料の変形挙動(主に実験・計測法からの講義) いずれにおいても,結晶構造,転位,すべりなど,微視的・物理的根拠についても解説する.
【学習の方法】
・受講のあり方
講義に出席するだけでなく,復習を欠かさず,積極的に取り組むこと.
・授業時間外学習へのアドバイス
指定されたテキストに目を通しておくこと. 講義ノートを復習し,不明な点は自分で調べて解決するように心がけること.また,参考となる図書を探し,例題や演習問題を解いてみること.
【成績の評価】
・基準
成績の評価基準としては、筆記試験とレポート等の成績を総合して評価する.
・方法
成績の評価方法としては、筆記試験とレポート等の成績を総合して評価する.
【テキスト・参考書】
必要に応じて,講義中に紹介する.また,自分にあった参考書を探すこと.
【その他】
・学生へのメッセージ
応力や変形の物理的理解,材料特性に関する知識,数学など,幅広い能力を必要とするので,復習を欠かさず,積極的に取り組むこと.
・オフィス・アワー
オフィスアワーは6号館311教官室にて、毎週月曜11:00~12:00とする。
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