本講義では、ものをデザインする際に必要な材料の選択法を学ぶ。この科目では、材料の物理的特性、機械的特性、熱的挙動、電気的応答、耐久性、製造方法、環境への影響について学ぶ。
材料選択の基礎を学び,演習やケーススタディーを通じて,デザインを実現するための材料選択ができるようになる.
材料、デザイン
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
講義の前半週において材料選択の基礎を学び演習を行い、後半はケーススタディーで実践的に学習する。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 材料の歴史、特性、分類、選択の基礎 | 材料の歴史、特性、分類、選択の基礎を理解する |
第2回 | 材料の剛性と重さ | 材料の剛性と重さを理解する |
第3回 | 屈曲、たるみ、ぐらつき | 屈曲、たるみ、ぐらつきを理解する |
第4回 | 演習:剛性を考慮したデザイン | 演習を通じて剛性を考慮したデザインへの理解を深める |
第5回 | 塑性、降伏、延性 | 塑性、降伏、延性について理解する |
第6回 | 材料の曲げと衝突 | 材料の曲げと衝突について理解する |
第7回 | 演習:強度を考慮したデザイン | 演習を通じて強度を考慮したデザインへの理解を深める |
第8回 | 材料の破壊と破壊じん性 | 材料の破壊と破壊じん性について理解する |
第9回 | 周期的荷重による損傷と破壊 | 周期的荷重による損傷と破壊について理解する |
第10回 | 演習:破壊を考慮したデザイン | 演習を通じて破壊を考慮したデザインへの理解を深める |
第11回 | 摩擦と磨耗、高温下での材料使用 | 摩擦と磨耗、高温下での材料使用を理解する |
第12回 | ケーススタディ1:タイタニック号の沈没事故 | ケーススタディを通じて材料選択の理解を深める |
第13回 | ケーススタディー2:火力発電所蒸気管の破壊 | ケーススタディを通じて材料選択の理解を深める |
第14回 | ケーススタディー3:ジェット旅客機コメットの破壊事故 | ケーススタディを通じて材料選択の理解を深める |
第15回 | ケーススタディー4:スキューバ用ボンベの破裂事故 | ケーススタディを通じて材料選択の理解を深める |
Michael Ashby,Hugh Shercliff, and David Cebon, Materials: Engineering, Science, Processing and Design, Butterworth-Heinemann, (2007)
Peter R. N. Childs, Mechanical Design Second edition, Butterworth-Heinemann
演習(35%)とレポート(65%)で評価する.
材料力学と材料科学についての基礎的な知識