QuickSyllabus

塑性加工学 / Deformation Processing of Material

単位数: 2. 担当教員: 及川勝成. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TME-MSE310J. 開講言語: 日本語.

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)

目的
　工業製品の要素となる部品の多くは素材を加工成形して作られるが，これらの素材の製造、加工成形の多くは塑性変形を用いる加工（塑性加工）によってなされる．形を作り上げる方法としての塑性加工は切削や切断などの他の方法と異なり，加工時間が短く，材料のロスが少ない加工方法である．
　この授業では金属材料の塑性変形理論の基礎を解説し，代表的な塑性加工技術の知識習得と，基礎理論の応用についての知識を習得することを目的とする．
概要
　各種の塑性加工技術の概略と塑性変形の理論の概略を説明し，「圧縮加工」，「圧延加工」の各技術の解説と，変形，負荷の解析方法について教授する．
到達目標
・塑性加工法の位置づけと種類と特徴を理解できる．
・塑性加工に関する専門用語を理解できる．
・応力−ひずみの関係を理解できる．
・塑性力学の基礎を理解できる．
・初等解法による塑性加工プロセスの解析ができる．
・塑性加工プロセス中の応力，摩擦について理解できる．
・本学科の学習・教育到達目標のA、B、C、Kに関する能力を含めて習得する.

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)

Objective
Many parts of industrial products are fabricated by forming process. Especially, the plastic deformation processes are used for many parts, owing to the short process time and high yield rate compared with other processes such as machining and shearing.
In this course, we focus on the principle of theoretical background of the plastic deformation, basic knowledge of typical deformation processes, and application of basic theory to understand the deformation behavior of the real plastic deformation process.

Outcomes
Understand the characteristic of various plastic deformation process
Understand the technical term of plastic deformation process
Understand the relation between stress and strain
Understand the principle of theoretical background of plastic deformation
Understand the formulation, restrictions and applications of Slab-analysis for several plastic deformation processes
Understand the influence of friction on force, power and energy requirements for metal forming process
This course includes the our program outcomes of A, B, C, K

他の授業科目との関連及び履修上の注意

材料力学I，材料力学II，材料学計画および製図を履修していることが望ましい．

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

Desirable courses in Mechanics of Materials I, Mechanics of Materials II, and Engineering Materials Design and Drawings.

授業計画

1.塑性加工法の概略
2.塑性変形と力学特性I（応力—ひずみ曲線）
3.塑性変形と力学特性II　（応力とひずみ，材料力学の復習）
4.降伏条件
5.応力とひずみの関係式（構成式）
6.特殊な条件での降伏条件と構成式，トラス解析
7.中間まとめ
8.はりの曲げI（単純曲げ，スプリングバック，残留応力）
9.はりの曲げII（スプリングバック，残留応力）
10.初等解法I（直方体ブロック,　円柱）
11.初等解法II（丸棒引抜き，押出し）
12.圧延基礎I （圧延幾何学，二次元圧延理論）
13.圧延基礎II（ミル剛性，圧延限界）
14.上界法
15.まとめ

授業計画(Ｅ）

1.Outline of plastic deformation process
2.Plastic deformation and Mechanical properties I (Stress-Strain curve)
3.Plastic deformation and Mechanical properties I I（Stress and Strain, Review of Materials Mechanics）
4.Yield criterion
5.Relational expression between Stress and Stress（Constitutive equation）
6.Yield criterion and Constitutive equation under special conditions, Truss analysis
7.Midterm summary and examination
8.Beam bending I（Uniform and three-point bending）
9.Beam bending II（Spring-back and residual stress）
10.Slab method I（Cuboid block, cylinder）
11.Slab method II（Round bar drawing，extrusion）
12.Basic of rolling I （Rolling geometry，two-dimensional rolling theory）
13.Basic of rolling II（Mill rigidity，Limit of rolling）
14.Upper bound law
15.Summary and final examination

授業時間外学習

予習・復習を含めた自習を行うこと．

授業時間外学習（Ｅ）

Students required to make self-directed learning including review and preparations.

成績評価方法及び基準

宿題，定期試験による総合評価

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Evaluation is performed comprehensively based on their submitted assignments and the final examinations.

教科書および参考書

塑性加工, 鈴木弘, 裳華房 ISBN/ISSN: 4785360070 資料種別:参考書
塑性加工入門, 塑性加工学会, コロナ社 ISBN/ISSN: 9784339045840 資料種別:参考書
例題で学ぶはじめての塑性力学, 日本塑性加工学会, 森北出版社 ISBN/ISSN: 9784627667211 資料種別:参考書
塑性加工学, 大矢根守哉, 養賢堂発行 ISBN/ISSN: 9784842501130 資料種別:参考書

オフィスアワー

随時（事前に教員に連絡をとること）

オフィスアワー（Ｅ）

Any time (Contact the lecture in advance)

備考

　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習得する。
　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/department/purpose.html