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| 開講年度 | 2020 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学研究科(博士前期課程)機械工学専攻 | |
| 領域 | 主領域 : D; 副領域 : F | |
| 受講対象学生 |
大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次 |
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| 選択・必修 | ||
| 授業科目名 | 固体力学特論 | |
| こたいりきがくとくろん | ||
| Solid Mechanics | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | EN-SYST-5
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| 開放科目 | ||
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
木曜日 3, 4時限 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 稲葉 忠司（工学研究科機械工学専攻） | |
| INABA, Tadashi | ||
| SDGsの目標 |
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| 授業の概要 | 機械や構造物の設計にあたっては，製作された機械構造物が，使用期間中に外力によって破壊したり，大きく変形したりしないようにしなければならない．材料や構造物がもつ破壊に対する抵抗を強度と呼び，構造物に外力が加わっても破壊しないということは，材料が十分な強度を有していることを意味する．また，変形に対する抵抗を剛性と呼び，変形が小さい構造物は十分な剛性を有するという．このように十分な強度と剛性を有する安全な構造物を設計するためには，外力が作用したときの構造物の力の伝わり方や変形を解析することが必要である．本授業では，機械や構造物の強度設計に必要な「変形および応力解析」の中で，学部で学んだ材料力学の知識だけでは解決できない問題を一般的・理論的に取り扱うための方法について学習する． Course description Solid mechanics, also known as mechanics of solids, is the branch of continuum mechanics that studies the behavior of solid materials, especially their deformation under the action of forces. Solid mechanics is fundamental for mechanical engineering and for many branches of physics such as materials science. It has specific applications in many other areas, such as understanding the structure of bone. One of the most common practical applications of solid mechanics is safety product design without fracture or plastic deformation. Solid mechanics extensively uses tensors to describe stresses, strains, and the relationship between them. Solid mechanics is a wide subject because of the wide range of solid materials, such as steel, plastics, wood, concrete, and biological materials. This course deals with the concept of solid mechanics mainly in isotropic linear elastic body such as steel. |
|---|---|
| 学修の目的 | 機械や構造物の強度設計に必要な「変形および応力解析」の中で，材料力学の知識だけでは解決できない問題を一般的・理論的に取り扱うための方法について学び，理解できるようになることを目的とする． Learning objectives The knowledge which contributes to stress and strain analysis for safety product design without fracture or plastic deformation in three-dimensional space is obtained. |
| 学修の到達目標 | 応力およびひずみの物理的意味・性質について知り，例えば，3次元応力状態における主応力や最大せん断応力を算出できるようになることを目標とする． Achievement The targets of this course are to understand the concept of stress and strain in three-dimensional space, for example, such as the calculation of principal stress or maximum shear stress in three-dimensional stress state. |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 演習課題 |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 授業改善の工夫 | |
| 教科書 | |
| 参考書 | A First Course In CONTINUUM MECHANICS (Y. C. FUNG, PRENTICE-HALL, INC.) 連続体の力学入門（Y.C. ファン著，大橋義夫・村上澄男・神谷紀生共訳，培風館） |
| オフィスアワー | 水曜日18:00～19:00に，機械棟4階稲葉教員室にて対応．電子メールによる受け付け可． |
| 受講要件 | 特になし． |
| 予め履修が望ましい科目 | この授業に先立って，学部開講科目「材料力学および演習」，「連続体力学」および「計算機援用工学」で学ぶ機械および構造物の強度設計に対する考え方を習熟しておく必要がある． |
| 発展科目 | 固体力学演習，連続体力学特論，バイオメカニクス特論 |
| その他 |
英語対応授業である。 |
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 応力，ひずみ，主応力，弾性，構成方程式，降伏条件 |
|---|---|
| Key Word(s) | Stress，Strain，Principal stress，Elasticity，Constitutive equation，Yield condition |
| 学修内容 | 第1～4回 Ⅰ．序論（固体力学とは） Introduction 第5～8回 Ⅱ．応力テンソル（応力の一般的概念，応力成分，コーシーの関係，座標変換，主応力，最大せん断応力） Stress tensor (Concept of stress, Stress component, Cauchy's relation, Coordinate transformation, Principal stress, Maximum shear stress) 第9～12回 Ⅲ．ひずみテンソル（ひずみの一般的概念，ひずみ成分，座標変換，主ひずみ） Strain tensor (Concept of strain, Strain component, Coordinate transformation, Principal strain) 第13～15回 Ⅳ．固体の力学的特性（等方線形弾性体，応力－ひずみ関係，降伏条件） Mechanical property of solid material (Isotropic linear elastic body, Stress strain relation, Yield condition) |
| 事前・事後学修の内容 |