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社会における産業プラントや航空機等のインフラ設備に代表される複雑な人工物システムでは、運転に伴う経年劣化に対して機能を維持するための保全活動が日々行われている。さらに近年では、この「保全」をシステム全体の安全性と経済性の観点から最適化することが社会的課題となっている。本講義では保全学を構成する材料劣化やその非破壊検査・モニタリング手法、リスク評価や信頼性解析等の要素を概説し、新しい検査手法やそれらを用いたシステムなどの新しい取り組みなどについても取り上げ、保全の最適化について議論を行う。
Maintenance activities play an important role to secure the safety and long-life of various artifacts such as industrial plants, commercial aircrafts. Optimization of the maintenance activities in view of both system safety and economic performance is placed as a major key challenge. In this course, we outline recent progresses of disciplines composing maintenance engineering such as reliability engineering, risk evaluation, nondestructive testing, failure analysis, at first. In addition, we discuss the quantitative evaluation of reliability and risk for optimization of the maintenance activities such as inspection and repair.
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。
原子力発電設備を主たる対象として，プラント設備の保全に関する基礎的事項と学理を講ずる。保全の基本的考え方，構造材料の経年劣化現象，検査技術，健全性評価，安全規制と検査制度などを含む。主要な経年劣化現象として，配管減肉，応力腐食割れ，時効劣化，照射損傷，疲労を取り上げ，劣化モード別に現象論と事例，メカニズム，抑制技術などを講義する。必要に応じて産業界あるいは官界の専門家の特別講演とディスカッションの場を設ける。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
This course covers the fundamentals and theories of plant maintenance, mainly for nuclear power plants. Basic concepts of maintenance, aging phenomena of structural materials, inspection technologies, integrity assessment, safety regulations and inspection systems are included. The main aging phenomena are pipe wall thinning, stress corrosion cracking, thermal aging, irradiation damage, and fatigue, and the lecture will cover phenomenology, examples, mechanisms, and control methods for each degradation mode. Special lectures and discussions by experts from industry and government will be provided as necessary.
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金属材料、圧電材料、ナノ材料、有機材料、複合材料など、あるいはそれらを用いたデバイスや構造部材の高度利用と安全確保に必要な計測・評価方法に関し、X線や超音波を用いる手法を中心に、その原理から応用技術について学ぶ。X線の回折・散乱・分光・イメージング、超音波の伝搬、応用計測などについて理解を深めるため、以下の講義を行う。
百生 教授
材料計測においてX線技術は多くの場面で活用されている。X線に関する基礎的事項から、各種X線計測手法を概観する。また、X線透視技術に基づく非破壊検査、および、X線断層撮影法（X腺CT）について掘り下げると共に、最先端X線イメージング技術についても解説する。
小原 教授
材料の弾性的な性質を反映して伝搬する超音波は、産業界の非破壊検査に幅広く利用されている。超音波伝搬に関する基礎から、その特徴を利用した様々な計測法について概説する。また、イメージングを含む最先端の超音波計測技術についても解説する。
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Focusing mainly on methods using X-rays and ultrasonic waves for the methods of measurements and evaluations needed for sophisticated and safe uses of metals, piezoelectric materials, nano materials, polymers, composite materials, and devices and structural elements composed by them, their principle and application technology are described. To deepen the understanding on X-ray diffraction/scattering/spectroscopy/imaging and ultrasonic wave propagation and its applications for measurements, the following lectures will be given:
Prof. Momose
X-rays play important roll in various material evaluations. In this lecture part, starting from fundamental subjects of X-rays, we overview X-ray measurement technology. Furthermore, we study the details on X-ray non-destructive testing based on X-ray radiography and X-ray computed tomography (CT). Finally, the state-of-art X-ray imaging technology will be introduced.
Prof. Ohara
Ultrasonic waves, which propagate in materials as elastic waves, are widely used in industry as a non-destructive inspection method. This lecture will provide an overview of the fundamentals of ultrasonic wave propagation and various ultrasonic measurement methods. State-of-the-art ultrasonic measurement techniques, including imaging, will also be introduced.
臨床検査の意義や組織などの現状を知り、精度管理を中心とした品質保証と検査情報の活用について学ぶことを目的とする。講義では、臨床検査の目的、検査部門の組織と業務、リスクマネジメント、安全衛生管理、精度管理方法および検査情報の判断基準と活用について学ぶ。/ To study the significance of the clinical examinations and the inspection management, the inspection system, the jobs in the inspection department, and the team medicine, the medical safety and the risk management, the infection control and the health and safety management, the precision management, the management and operation of the laboratory testing division, the management and operation of the physiological testing division, and the automated machine theory.
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＝＝＝＝＝＜重要 日本人学生へ＞＝＝＝＝＝
本講義は今年は英語講義として開講します。基本は英語で講義を行いますが、英語が苦手の日本人学生に配慮するために、以下の施策を行います。
・講義で用いるスライドは日本語版も提供します。
・講義は基本は英語で行いますが、英語が苦手な日本人学生の理解度向上のためにバイリンガル形式での講義を行う予定です。
来年度は日本語で開講するのでそれを待って履修してもらっても良いですが、英語力を上げるきっかけになると思うので、日本人学生も是非履修して下さい。
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目的：工学システムを対象として安全設計の基本指針、ならびにリスク評価と管理のための基礎技法を習得すること。
概要：原子力施設を具体的事例として参照しつつ、安全余裕設計、多重冗長化、深層防護などの安全設計指針と、信頼性工学、確率論的安全評価、人間信頼性評価などの基礎技法を紹介する。講義の後半ではPC上で動作する原子炉プラントシミュレータを用いた実習を行う。
達成目標：具体的な工学システムを対象として、安全性向上のための設計見直し、人間信頼性評価を含むリスク評価、その結果に基づく業務管理方策の策定が出来るようになること。
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PURPOSE: To understand basic theory and practical procedures for safety design and risk assessment/managenent of engineering artifacts.
ABSTRACT: Principles of safety design such as safety margin, redundancy management, defence-in-depth, etc. and risk assessment techniques such as reliability engineering, probabilistic safety assessment, and human reliability analysis are to be covered in this lecture with emphasis on applications to nuclear facilities. GOALS: To obtain basic skills for safety design, risk assessment and risk management with applications to engineering artifacts.
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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
構造物や部材の強度確保のための設計方法と、特に経年材料の強度保証に不可欠な非破壊計測技術の基礎を学ぶ。
２．概要
材料の破壊についてと、構造物や機械部品の強度設計法の概要を理解し、構造物や部材の健全性を定量的に保証するための非破壊検査・評価技術の基礎について、実例も交えながら学ぶ。
３．達成目標等
・本学科の学習・教育目標のA、B、Cに関する能力を含めて習得する
・材料工学に関しての基礎知識、材料工学の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を習得する
・構造物や部材の強度設計法について、他分野のエンジニアと共通の理解を共有できるようになる
・材料における計測評価技術の役割を理解し、各種非破壊計測法の特徴を説明できる
・超音波非破壊評価法に関する基本原理と応用法を説明できる
この科目はGoogle classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。クラスコードは 4pcsbot です。Google classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Objectives
Learn the design methods for ensuring the strength of structures and components, as well as the fundamentals of nondestructive measurement techniques that are essential for guaranteeing the strength of aged materials.
2. Summary
Understand the basics of material failure, as well as the principles of designing structures and mechanical components, and learn about the fundamentals of nondestructive inspection and evaluation techniques for quantitative evaluation of the strength of structures and mechanical components.
3. Goals
- Acquire the skills related to our program aims of A, B, and C.
- Gain a fundamental knowledge of materials engineering and general engineering, as well as the skill to correctly understand related problems.
- Develop a common understanding of strength design methods for structures and components with engineers from other fields.
- Understand the role of measurement and evaluation techniques and explain the characteristics of various non-destructive measurement methods.
- Understand the underlyining principle of ultrasonic nondestructive evaluation and its application
This course will use Google Classroom to distribute lecture materials and information. The class code is "4pcsbot". Please access Google Classroom and enter the class code.
臨床検査の成り立ちと医療における役割、検体の取り扱い、臨床検査業務の概要と必要な知識について学ぶ。また、2015年4月から臨床検査技師の業務拡大により、微生物学的検査等における検体採取が認められたため、その業務範囲について学ぶ。
臨床検査の実践現場の現状を知る。検査内容とその業務を知ることにより、臨床検査技師が広範囲な知識と技術が必要とされていることを理解する。また、診療的に有用な検査データの裏にはどのような精度保証が実施されているかを学ぶ。
The aim of this course is to help students learn roles of clinical laboratory technicians, handling techniques of samples, business scopes of clinical laboratory work, importance of quality assurance for lab data through experiencing clinical laboratory practice sites. This course introduces the resasesn why the clinical laboratory technicians have to lean wide range of medical knowledge and techniques to students taking this course.
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鉄筋コンクリート構造物の種類や用途に着目し，それぞれの劣化機構に応じた維持管理技術の現状と今後のあり方について講義する．
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Considering the conditions of reinforced concrete structures in service, the methodologies of reasonable maintenance management systems will be lectured.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
この科目では、Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
クラスコードは ffuweyi です。
Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。
目的と概要：
現代の社会は、電気エネルギーシステム、情報通信システムなど様々なシステムを基盤としている。本講義では、このようなシステムの設計・計画・運用の基礎となる数理最適化の考え方と代表的な方法を学ぶ。
達成目標等：
数理最適化の代表的な方法である線形計画法と非線形計画法の工学における役割および最適化問題の定式化と解法を理解し、簡単な問題にそれらの手法を応用できるようになることを目標とする。加えて、システムの計画・運用等に関わる手法の概要を説明できるようになることも目標とする。
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The materials and information for the course are delivered to you with Google Classroom. The class code is ffuweyi. Access to Classroom and input the class code.
Purpose and Summary:
Modern society is supported by various systems such as electric power systems, information and communication systems and so on. In the course, fundamental theories and typical methods related with mathematical optimization which are based on designing, planning and operation of the systems are studied.
Goal of the class:
- Understanding formulation of optimization problems
- Studying how to apply linear programming and nonlinear programming to simplified problems
- Explaining the outlines of methods related to system planning and operation
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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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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".