シラバスの表示

材料強度学 / Strength of Materials

単位数: 2. 担当教員: 関戸 信彰, 吉見 享祐. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE365J.

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

この科目は、原則対面で授業を行います。
また、Google Classroomを使用して受講状況を確認したり、講義資料等を配布したりします。
Google Classroomから授業に関する案内も届きますので、随時確認をしてください。

1.目的
物質の強さに関係する種々の現象を,ミクロの立場から理解するための導入的講義。
2.概要
マクロ的に観察される力学的(機械的)性質が,その材料を構成しているミクロ的構造要素(10^(-10) m~10^(-3) m)からどのように説明されるかについて概観し,結晶性材料を専攻するすべての者にとって共通の常識となる材料強度の基礎的事項を学ぶ。
3.達成目標等
本学科の学習・教育目標のA,B,C,Kに関する能力を含めて修得する。
物質中の欠陥,塑性変形,力学特性について基本的事項を理解する。
材料の強化について,基礎的事項を理解する。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

This class is taught face-to-face.
Google Classroom will be used to check the course status, distribute lecture materials, etc.
You will also receive information about the class from Google Classroom, so please check it as needed.

1. Purpose
This lecture is an introductory one to understand various phenomena related to material strength from the microscopic viewpoint.
2. Brief overview
This lecture overviews how macroscopic mechanical properties is interpreted by microstructural elements of 10^(-10) to 10^(-3) m that makeup materials is overviewed, and therefore you learn the basics of material strength that is common sense for all students studying crystalline materials.
3. Achievement target etc.
To master learning and educational goals, including A, B, C and K capabilities for this department.
To understand fundamental issues regarding atomic defects, plastic deformation and mechanical properties in materials.
To understand fundamental issues regarding the mechanism of material strengthening.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

材料力学を履修していることが望ましい。また,平行して行われる材料組織学,結晶回折学の内容の一部を基礎知識として持っている必要がある。
これらの科目を履修することを望む。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Desirable to complete material mechanics. Some of basic knowledge on metallography and crystal diffraction are required, and taking these subjects is recommended.

授業計画

第1回  金属の結晶構造
第2回  結晶中の格子欠陥1
第3回  結晶中の格子欠陥2
第4回  金属材料の応力−ひずみ曲線図1
第5回  金属材料の応力−ひずみ曲線図2
第6回  金属単結晶の塑性変形1
第7回  金属単結晶の塑性変形2
第8回  転位の運動と塑性変形1
第9回  転位の運動と塑性変形2
第10回  金属多結晶体の変形と強化機構1
第11回  金属多結晶体の変形と強化機構2
第12回  金属中の原子の拡散1
第13回  金属中の原子の拡散2
第14回  回復と再結晶
第15回  まとめ

授業計画(E)

1st - Crystal structure of metals
2nd - Lattice defects in crystal I
3rd - Lattice defects in crystal II
4th - Stress-strain curve in metallic materials I
5th - Stress-strain curve in metallic materials II
6th - Plastic deformation of single crystal of metals I
7th - Plastic deformation of single crystal of metals II
8th - Dislocation motion and plastic deformation I
9th - Dislocation motion and plastic deformation II
10th - Deformation of polycrystalline metals and strengthening mechanism I
11th - Deformation of polycrystalline metals and strengthening mechanism II
12th - Atomic diffusion in metals I
13th - Atomic diffusion in metals II
14th - Recovery and recrystallization
15th - Summary

授業時間外学習

教科書に記載の基礎事項を予習,復習すること。また,演習問題がレポートとして課されることがあるので、それらは授業後に解答を提出してください。

授業時間外学習(E)

Preparation and reviewing of the fundamentals described in the textbook are requested for each class. In addition, exercises may be assigned as reports, and the answers should be submitted after class.

成績評価方法及び基準

中間試験,定期試験,演習問題のレポート等を総合して評価する。ただし,新型コロナウイルス感染症蔓延などの特別な理由により,成績評価方法を変更することもある。

成績評価方法及び基準(E)

The grade is comprehensively evaluated based on a mid-term exam, the semester exam, reports on exercises, etc. However, the evaluation method may be changed due to special reasons such as the spread of the COVID-19 infection.

教科書および参考書

  • 基礎から学ぶ構造金属材料学, 丸山公一,藤原雅美,吉見享祐, 内田老鶴圃 (2014) ISBN/ISSN: 9784753655045 資料種別:教科書

備考

記号A-Mについては、マテリアル・開発系の教育目標を参照してください。
https://www.material.tohoku.ac.jp/ugrad/purpose.html

 これと関連したシラバス 学務情報システムで確認
このシラバスを共有