2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 航空宇宙工学専攻
設置情報
| 科目名 | 破壊力学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 新玉 重貴 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜3･4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | H13B |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 機械や構造物の基本的な破壊現象を理解し，これらの設計・解析を行う際に必要となる破壊力学的手法の基礎を理解する． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
・授業形態は「対面授業」とする． ・隔週で２時限連続の授業を実施する．（初日は１時限のみとする） ・講義で基本的な考え方などを解説し，簡単な演習（レポート等）で理解の定着を図る． ・授業後にその日の講義資料をClassroomで配布する． ・約10機種の航空機・宇宙機開発において，構造，複合材料およびプロジェクト統括を主な専門とする実務経験を持ち，現在も構造および複合材料のスペシャリストとして新規開発に携わっている教員による講義であり，各授業内容に関して実際の開発業務の視点等を織り交ぜた解説を行う． |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
材料力学の基礎事項（応力，ひずみ，引張・曲げ・せん断など） （後期開講科目のため，前期のうちに詳細案内を行うことがあるので注意のこと） |
授業計画
| 第1回 | ・ガイダンス ・材料の変形と破壊（材料力学の復習と破壊力学的視点の紹介） | 【事前学習】材料力学の基礎事項を復習する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 孔まわりの応力集中，ひずみエネルギーと破壊（１） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第3回 | ひずみエネルギーと破壊（２） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第4回 | クラック先端の応力（１） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第5回 | クラック先端の応力（２） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第6回 | クラックまわりの塑性変形（１） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第7回 | クラックまわりの塑性変形（２） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第8回 | 破壊じん性（１） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第9回 | 破壊じん性（２） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第10回 | 疲労強度（１） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第11回 | 疲労強度（２） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第12回 | 金属材料・非金属材料の破壊現象（１） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第13回 | 金属材料・非金属材料の破壊現象（２） | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】1時間 【事後学習】1時間 |
| 第14回 | 信頼性設計の考え方 | 【事前学習】当日の学習内容を把握する 【事後学習】講義内容を復習し，理解を深める | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
| 第15回 | 講義全体の総括 （航空機・宇宙機等の設計へのつながりを解説） | 【事前学習】前回までの授業に関して不明な点などがあれば事前に提出（要領は別途案内） 【事後学習】自分自身の研究や進路等との観点での振り返り | 【事前学習】2時間 【事後学習】2時間 |
その他
| 教科書 |
成田史生，大宮正毅，荒木雅子 『楽しく学ぶ破壊力学』 朝倉書店 2020年 第初版
授業は基本的にこの教科書の単元の並びに沿って行う．
講義資料（授業終了後にClassroomにも掲示する）では，他の教科書や各種文献も参照し，破壊力学に関する基礎的な事項と実際の設計との関連などを解説する．
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
破壊力学は非常に多岐にわたる内容を包含しており，かつ，まだまだ研究が進行中の分野でもあることから，教科書等の著者によって単元の並びや重点を置くポイントも異なるため，上記以外にも「破壊力学」「破壊工学」「(材料)強度学」といったタイトルを持つ教科書や文献は，理解を深める上で参考になる．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題レポートによる． （課題の内容・提出要領等は授業中に案内し，Classroomにも掲示する） |
| 質問への対応 | 授業中に理解できない点については，その都度もしくは授業終了後に質問すること． それ以外の日はメールで対応． |
| 研究室又は 連絡先 |
メールアドレス：aratama.shigeki23@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
身の回りの機械・構造物について，力学的にどのような設計になっているのか（どんなふうに荷重を支えるようにできているか），それらはどんなふうに破壊すると考えられるのか，その破壊はどうすれば防げるのか，また，歴史的に重大な事故（失敗）にどんなものがあって，そこからどんな教訓が得られたのかなどに興味を持ってみてほしい． |