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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)
１．目的
航空機や圧力容器等の構造物の設計・維持管理及び複合材料等の材料開発には, 破壊力学が重要な役割を演ずる。き裂の力学である破壊力学の基礎と応用について学ぶ。
２．概要
まず、き裂の力学的挙動を特徴づけるための主要な破壊力学パラメータに関してその意義と評価法を学ぶ。その後, 機器・構造物のフェールセーフ設計や粒子・繊維強化複合材料の開発などに, 破壊力学が如何に応用されるかを習得する。５回程度のレポート問題を解くことにより理解を深める。
３．達成目標等
・破壊力学パラメータと破壊靭性値の適用限界を理解した上で, 機器・構造物の簡易モデルを対象としたき裂の力学解析ができる。破壊力学に基づく材料選択ができる。
・疲労き裂進展等を対象にしたフェールセーフ設計と寿命評価の基礎的解析ができる。
・複合材料等の高靭化機構を理解し, 破壊力学的モデルに基づく靭性評価ができる。
本講義は，Google Classroomを利用する場合がある．その場合のクラスコードは「6dg4ixn」である．
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)
１．Course objective
Fracture mechanics presents engineering methodologies for evaluating and predicting the initiation and propagation of cracks. This course is intended as an introduction of Fracture Mechanics offered to engineering students, and descibes the fracture mechanics parameters together with the underling theoreis and their application to the design and safety-assessment of structural components and to the material development.
２．Course outline
In the lecture, based on a fundamental crack model, descriptions of the fracture mechanics parameters such as stress intensity factor (K) , energy release rate (G) and J-integral (J) will be given first. We will then discuss how to apply those parameters and their concept to important engineering problems related to fast fracture and fatigue crack growth, and fiber-reinforced composites. Report problems will be given as homework (approximately five times).
３．Goal
At the end of the course, students should be able to carry out crack analyses for simple sturucture/component models using the fracture mechanics parameters, and to evaluate remaining fatigue life-time and toughneing in fiber-reinforced composites.
In this lecture, Google Classroom may be used.
The class code is "6dg4ixn".
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)
機器･構造物の健全性を保証するための基礎となる材料の強度と破壊現象に関する学理を講じる。設計概念発展の歴史、破壊の現象論と事故事例を学んだ後に、固体の強度と破壊の基礎である塑性変形、強化機構、き裂進展のエネルギー論、き裂近傍の弾性応力場と応力拡大係数、き裂先端の塑性変形、破壊靱性、脆性破壊と延性破壊を理解する。最後に、構造物に生じ得る主要な経年劣化現象のうち、材質劣化としての熱時効脆化と中性子照射脆化、亜臨界き裂成長としての疲労、環境助長割れ、高温クリープを講ずる。
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)
The course will cover the scientific theories of strength of materials and fracture phenomena that are fundamental to assure the integrity of components and structures. After studying the history of design concept development, fracture phenomenology, and accident cases, the course will provide an understanding of the fundamentals of strength and fracture of solids: plastic deformation, strengthening mechanisms, crack growth energetics, elastic stress field and stress intensity factor near cracks, plastic deformation at crack tip, fracture toughness, brittle fracture, and ductile fracture. Finally, the major aging phenomena that can occur in structures will be discussed, including thermal aging and neutron irradiation embrittlement as material degradation, fatigue, environmentally assisted cracking, and high temperature creep as subcritical crack growth.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
1. 目的
構造用金属材料およびセラミックスや新素材の破壊強度を定量的に取り扱う手法として、線形破壊力学の基礎を学ぶ。
2．概要
線形破壊力学の基礎を理解し、破壊が起こる限界条件やその測定法、工学的応用について学ぶ。
3．達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を習得することを目標とする．
・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。
・材料工学に関しての基礎知識、材料工学周辺の一般工学に関しての基礎知識、課題を正確に理解する能力の修得
・き裂先端の応力場や破壊力学パラメータについて説明できる．
・脆性破壊発生条件について理解し、破壊じん性値の測定法およびその工学的応用を説明できる。
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This course covers the basics of linear fracture mechanics of structural metals and ceramics. The lecturer explains fundamental theory, boundary condition, evaluation methods, and engineering applications of linear fracture mechanics. Students can acquire the abilities to explain stress fields around crack tip and fracture mechanics parameters. The course aims to acquire the basic abilities on A, B, C, and K in the educational goal of our department.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
材料強度学の目的は，機械要素・構造物の安全性・健全性を評価・確保するための方法論を提供することにあり，その学術的基礎と材料強度設計への応用に関する事項について学ぶ．
２．概要
まず，基礎的事項として，材料強度試験法，降伏・破壊規準，き裂の力学としての破壊力学，ならびに各事項の材料強度設計や破壊防止への工学応用について学習する．さらに，現実の損傷・破壊原因として，脆性・延性破壊，疲労破壊，クリープ変形・破壊，環境助長割れを取り上げ，それぞれの変形・破壊の機構と評価法ならびに制御法について習得する．演習問題やレポート問題を解くことにより理解を深める．
３．達成目標等
・変形・破壊特性に基づいた材料の分類と特性に及ぼす影響因子について理解できること．
・材料力学的評価パラメータおよび降伏・破壊規準の内容を理解した上で，機械要素・構造物の簡易モデルへ適用し強度解析ができる．
・代表的な変形・破壊の機構について理解し，それら損傷を特徴づける評価パラメータにに基づく材料力学的解析ができる．
本講義は，Google Classroomを利用する場合がある．その場合のクラスコードは「pvd66ix」である．
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Objective
Strength and Fracture of Materials presents engineering methodologies for evaluating and ensuring the safety and reliability of machine elements and structures. This course is intended as an introduction of Strength and Fracture of Materials offered to engineering students, and descibes its underling theoreis and their application to strength design and safety-assessment of structural components.
2. Outline
This course covers the following fundamental topics; strength and fracture testing methods, yielding and fracture criteria, fracture mechanics, fracture mechanisms and properties of various materials, and their application to machine design. The class then deals with brittle and ductile fracture, fatigue damage, creep deformation and fracture, environmentally assisted cracking, which are typical fracture causes in actual machine elements and structures. The mechanisms and relevant characterizing parameters for the above-mentioned deformation and fracture will be addressed along with methodologies for controlling and preventing them.
3. Goals
At the end of the course, students should be able to do the following items:
To grasp the materials classification based on deformation and fracture properties, and to recognize important factors affecting those properties.
To understand the parameters evaluating deformation and fracture, and the damage criteria; and to conduct strength analyses of simple machine elements and structures
To get insight in the typical deformation and fracture mechanisms; and to carry out .
In this lecture, Google Classroom may be used.
The class code is "pvd66ix".
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
材料の疲労現象と疲労強度，破壊の力学と破壊じん性，疲労き裂の発生機構と進展機構の基礎について，材料の微視的な現象を理解するだけでなく，巨視的な材料の変形・破壊が微視的な現象とどのように関係しているかという視点で講述する。これらの考え方が材料工学で応用できること，巨視的な破壊力学パラメータが構造物の安全性・信頼性確保に活かせることを解説する。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
Regarding the basics of material fatigue phenomenon and fatigue strength, fracture dynamics and fracture toughness, fatigue crack generation mechanism and growth mechanism, not only understanding the microscopic phenomenon of the material, but also the macroscopic deformation of the material I will give a lecture from the perspective of how destruction is related to microscopic phenomena. We will explain that these ideas can be applied in materials engineering and that macroscopic fracture mechanics parameters can be used to ensure the safety and reliability of structures.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
1. 目的
様々な地下利用技術における工学的設計にとって基礎となる岩石・岩盤の物理的性質や変形と破壊，ならびにき裂などの不連続面の特徴と評価法について学ぶ．
2. 概要
岩石・岩盤の透水性・弾性波速度などについて学んだ後，不連続面の評価と岩盤分類，岩石の圧縮・引張破壊のメカニズム，破壊規準について学び，最後にせん断試験と不連続面の力学的挙動について学ぶ．
3. 達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする．
・岩石・岩盤試験法を用いて，破壊基準を実験的に求める手順を説明できる．
・脆性破壊の特徴を理解し，岩石の破壊メカニズムを説明できる．
・封圧，温度などの諸因子の岩石破壊に及ぼす影響を破壊メカニズムから説明できる．
・岩盤中の不連続面の評価法を理解し，その力学的挙動を説明できる．
クラスコード ： cwmcphu
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Fundamentals for designing subsurface technologies for preserving the global environment are given, including the physical properties and the deformation and failure of rock and rock mass, and the mechanical properties of discontinuities.
1. Geomechanics and Engineering.
2. Physical properties of rock.
3. Rock mass and classification.
4. Deformation and failure of rock under tension, compression and shear.
5. In situ tests and mechanical properties of discontinuities.
Class code : cwmcphu
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
機械・構造物の設計を合理的に行うため，部材が外力の作用を受ける場合の強さ・剛性・安定性に関する固体系力学の基礎的事項を学習する。
２．概要
部材に生じる応力・変形解析，部材の寸法・形状決定に関する応用能力を養成し，複雑な問題の解析方法を習得する。基本的な部分は教科書を用い，演習を併用する。また，機械・構造物を設計する際の基礎となるものである。
３．達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・本学科の学習・教育目標のA，B，C，D，Kに関する能力を含めて修得する。
・機械・構造物を構成している材料，すなわち部材の破壊に対する抵抗（強度），変形に対する抵抗（剛性），安定性に関する問題を理解し，説明することができる。
・外力を受ける部材の変形，内部に生じる力，それらの相互関係を理解し，説明することができる。
・機械・構造物が十分な機能を発揮し安全に長期にわたり使用できるかどうか等について，「材料力学」的判断を示すことができる。
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1. Aim
In order to perform rational design of machines and structures, students study the fundamentals of solid mechanics such as strength, stiffness, and stability of members when subjected to external force.
2. Outline
To cultivate the ability to apply the concepts including: analysis of stress and deformation occurring in members, and determination of shapes and dimensions of members. Students will also master the method for analyzing complex mechanics of materials problems. Textbook will be used for the basics, and exercises will also be used as well. This will be the foundation when designing machines and structures.
3. Scope
This lecture is intended to give students the mastery over the following skills:
・Acquire the skills including A, B, C, D, K of learning/educational goals of the department.
・The ability to understand and explain problems in stability, resistance against deformation (stiffness), and resistance against fracture (strength) of members, which are the materials composing machines and structures.
・The ability to understand and explain the mutual relationship between deformation of members subjected to external force and force that forms on the inside.
・The ability to make decisions based on the “mechanics of materials” regarding the optimal performance of machines/structures, and whether they can be used safely for a long period of time.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
コンピュータを用いた材料システム設計のための線形弾性論及び複合材料力学の基礎的事項について学習する。
２．概要
材料力学に引き続いて，線形弾性論，複合材料の応力・変形と数理解析等の基礎的事項について学び，実際の材料・構造システムの力学的挙動解明に活用するための応用能力を養成する。基本的な部分は教科書を用い，演習を併用する。これらは他の固体系力学の基礎にも通ずるものである。
３．達成目標等
この授業では，主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・本学科の学習・教育目標のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄに関する能力を含めて修得する。
・Hookeの法則に従う線形弾性体が力を受けた時，弾性体内を力がどの様に伝わり，どの様に弾性体が変形するかを数理的に明らかにすることができる。
・コンピュータを用いた機械・構造物強度設計のための応力・変形解析法の基礎を理解し，説明することができる。
・複合材料の応力・変形に関する基礎的問題をモデル化し，解析することができる。
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1. Aim
To study the fundamentals of linear elasticity and mechanics of composite materials for the design of material systems using computers.
2. Outline
Subsequent to the mechanics of materials, students study the fundamentals of linear elasticity, stress/deformation and mathematical analysis of composite materials, and develop the ability to apply their knowledge for use in elucidating mechanical behavior of actual material systems and structures. Textbook will be used for the basics, and exercises will also be used as well. These are the foundations of other solid mechanics.
3. Scope
This lecture is intended to give students the mastery over the following skills:
・Acquire the skills including A, B, C, D of learning/educational goals of the department.
・The ability to mathematically elucidate how a force is conducted through a body and how it deforms when a linear elastic body under Hooke’s Law is subjected to force.
・The ability to understand and explain the basics of stress/deformation analysis method for the strength design of machines and structures using computers.
・The ability to analyze and model fundamental problems in stress/deformation of composite materials.
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)
１．目的
材料や構造物の強さ，変形に関する基礎的事項、ならびにそれらの解析手法を修得することを目的とする。
２．概要
講義と演習を一体として、下記の授業計画に挙げる項目について講義する。
３．達成目標等
材料や構造物の内部に発生する応力やひずみの基本的な概念と、その解析手法を理解することを目標とする。
本講義は、Google Classroomを併用する。クラスコードは「c3batxh」である。
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)
1. Objective
This course aims to study the fundamentals of strength and deformation of materials and structures, as well as their analysis.
2. Overview
Lectures and exercises are combined to cover the topics listed in the lecture plan below.
3. Achievement goal
The goal of this course is to understand the basic concept of stress and strain in materials and structures and the quantitative analytical method of stress and strain fields in various structures.
Google Classroom is also used for this lecture. The class code is "voiild5".
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)
１．目的
材料や構造物の強さ，変形に関する基礎的事項、ならびにそれらの解析手法を修得することを目的とする。
２．概要
講義と演習を一体として、下記の授業計画に挙げる項目について講義する。
３．達成目標等
材料や構造物の内部に発生する応力やひずみの基本的な概念と、その解析手法を理解することを目標とする。
本講義は、Google Classroomを併用する。クラスコードは「fgowpow」である。
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)
1. Objective
This course is aim to study the fundamentals of strength and deformation of materials and structures, as well as their analysis.
2. Overview
Lectures and exercises are combined to cover the topics listed in the lecture plan below.
3. Achievement goal
The goal of this course is to understand the basic concept of stress and strain in materials and structures and the quantitative analytical method of stress and strain fields in various structures.
Google Classroom is also used for this lecture. The class code is "fek5g3b".