平成28年度 シラバス
授業科目
材料強度学
担当教員
平尾桂一
開講期
後期
科目番号
151510
対象学年・学科・コース
5年年 環境材料工学科
(環境材料工学)
単位区分

単位数
1単位単位
授業概要・授業方針
材料に外力が負荷された場合の材料の変形、強さ、破壊というマクロな立場から示される現象をミクロな構造(結晶構造)と結びつけて理解する。
到達目標
  1. 材料の強さの評価において使われる基礎的な用語について説明できる。
  2. 結晶のすべり変形について転位と関係づけて説明できる。
  3. 材料の強化方法について説明できる。
  4. 材料の破壊について説明できる。
教科書
金属・合金の強度 日本金属学会
参考書
材料工学入門  堀内良 他共訳 (内田老鶴圃)
入門 転位論  加藤雅治(裳華房)
授業要目 到達目標
との対応
自己点検
1 格子欠陥の種類(0次元から3次元)
2 空孔(0次元)の熱平衡濃度、格子間原子
3 応力とひずみ、弾性率、弾性ひずみエネルギー
4 レナード・ジョーンズポテンシャル
5 イオン結合型ポテンシャル(1)弾性変形、フックの法則
6 イオン結合型ポテンシャル(2)ポアソン比、理論強度(引張)
7 イオン結合型ポテンシャル(3)理論的せん断強度
8 中間試験
9 すべり変形
10 転位(1次元)と結晶構造、転位反応
11 キンクとジョグ、パイエルス・ナバロ力、
12 転位に働く力、自己エネルギー
13 塑性変形の様式、転位の増殖
14 部分転位、積層欠陥(2次元)
15 期末試験
到達達成度の指標(ルーブリック)
到達
目標
理想的なレベル(A)の目安 標準的なレベル(B)の目安 未到達なレベル(C)の目安 自己評価
1 格子欠陥の原理を理解し、それらの種類(0次元から3次元)について説明できる。 格子欠陥の種類(0次元から3次元)について説明できる。 格子欠陥の種類(0次元から3次元)について説明できない。 A・B・C
2 熱平衡空孔理論を理解し、空孔の熱平衡濃度を計算できる。 0次元欠陥である空孔の熱平衡濃度を計算できる。 0次元欠陥である空孔の熱平衡濃度を計算できない。 A・B・C
3 格子間原子の原理を理解し、格子間原子について説明できる。 0次元欠陥である格子間原子について説明できる。 0次元欠陥である格子間原子について説明できない。 A・B・C
4 材料の強さの評価において使われる基礎的な用語(応力とひずみ、弾性率、弾性ひずみエネルギー)について説明できる。 A・B・C
到達度評価
定期試験(70%)、課題演習(30%)により評価する。
履修上の注意
材料に外力が負荷された場合の力学的特性、変形や破壊をミクロな構造と結びつけて理解して欲しい。
事前学習・自己学習・関連科目
「材料科学1」、「材料科学2」で学んだ結晶学と熱力学が基礎知識として必須である。
学習・教育目標
(生産工学・機械工学コース)
(生産工学・環境材料工学コース)
(生物応用化学)
(電子工学)