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機械材料Ⅰ・Ⅱ 材料システム工学

授業内容・授業計画

授業の目標と概要 機器を長期間有効活用するためには余寿命を評価し,予防保全保守管理する必要がある.そこで,
これらの技術的問題に対処するため,破壊力学の基本概念を理解するとともに,非破壊評価の方法
ならびに破損解析の応用について学ぶ.また,材料設計や評価方法の習得を通して,技術者の社会
や安全倫理に対する考え方を習得する.
履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
構造材料の安全性・信頼性は予防および破損解析と,その対策が極めて重要であるから,使える学
問でなければ全く無意味である.したがって,授業毎に行われる演習については,その都度必ずマ
スターしておくことが必要である.
基本要素は必ず自己学習し復習を怠らないこと.
計算をする演習もあるため,関数電卓を持参すること.
到達目標 破壊に関する基本事項を理解し,それらを用いた材料設計ならびに技術的課題解決のため破壊解析
と,予防措置などの応用ができる.また,技術者の社会や安全倫理に対する考え方ができる.
成績評価方法 合否判定:2回の定期試験結果の平均が60点を超えていること.
最終評価:合否判定と同様.

再試験:再試験の試験範囲は全範囲とし,合否は,再試験において60点を超えること.
テキスト・参考書 教科書は使用しない.参考書は図書館に多数あるので利用されたい.
〈参考書〉例えば,構造材料の強度と破壊(A.S.テテルマン 培風館)
機械部材の破損解析(長岡金吾 工学図書)
         破壊力学入門(村上裕則 オーム社)
メッセージ 授業中の演習によって内容の理解度が大幅に高まるから,授業を受けるにあたっては,理解できな
い箇所のないよう,積極的に質問することを希望する. また,演習は各授業で行い,重要な項目のみ
絞ってあるので,すべて理解し習得するよう努めること.
授業は主に補足資料を使用するが,板書での説明もするため,ノートはしっかり取ること.
授業の内容
授業項目 授業項目ごとの達成目標
1.材料の強さと破壊(2回)
2.破壊防止設計(2回)
3.脆性破壊に対する破壊力学の適用(3回)
1.安全率と設計条件ならびに破壊力学の有用性が説明できる.
2.破壊を防止する基準について説明できる.
3.脆性破壊ならびに疲れ破壊について,破壊力学を適用して寿命予測ができる.
前期中間試験 実施する
4.疲れ破壊と疲れ試験(3回)
5.非破壊評価と非破壊試験(2回)
6.破壊事故解析(2回)
7.まとめ(1回)
4.種々の疲れ挙動が解釈され,それぞれの特性値と支配要因との関連が説明できる.
5.それぞれの非破壊試験方法とその意義について説明できる.
6.いくつかの破壊事故例に関して,破壊力学の手法を適用した解析ができる.
7.破壊力学の手法を用いて,構造物の材料評価ができる.
前期期末試験 実施する
到達目標
1. 破壊力学の有用性を理解し、目的に応じて、構造物の材料設計に応用できる。
2. ぜい性破壊や疲労破壊について、破壊力学と関連付けて理解し、目的に応じて、構造物の材料設計に応用できる。
3. 非破壊評価と非破壊試験について理解し、目的に応じて、構造物の材料設計に応用できる。
  理想的な到達レベルの目安(優) 標準的な到達レベルの目安(良) 未到達レベルの目安(不可)
評価項目 1 破壊力学の有用性を理解し、詳しく説明できる。安全率などを用いた複雑な計算ができる。このことから、予防措置などの応用ができる。 破壊力学の有用性を理解し、説明できる。安全率などを用いた簡単な計算ができる。 破壊力学の有用性を説明できない。安全率などを用いた簡単な計算ができない。
評価項目 2 ぜい性破壊や疲労破壊について、破壊力学と関連付けて理解し、詳しく説明できる。破壊力学を用いて、複雑な計算の寿命予測ができる。このことから、予防措置などの応用ができる。 ぜい性破壊や疲労破壊について、破壊力学と関連付けて理解し、説明できる。破壊力学を用いて、簡単な計算の寿命予測ができる。 ぜい性破壊や疲労破壊について、破壊力学と関連付けて説明できない。破壊力学を用いて、簡単な計算の寿命予測ができない。
評価項目 3 非破壊評価と非破壊試験について理解し、詳しく説明できる。材料や製造法から、適当な非破壊評価手法を選び、適当な理由を説明できる。 非破壊評価と非破壊試験について理解し、説明できる。材料や製造法から、適当な非破壊評価手法を選ぶことができる。 非破壊評価と非破壊試験について説明できない。材料や製造法から、適当な非破壊評価手法を選ぶことができない。
評価割合
  試験 発表 相互評価 態度 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 100 100
基礎的能力
専門的能力 100
分野横断的能力
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