開講年度
開講学部等
2025
工学部
開講学期
曜日時限
授業形態
AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期
水9～10
講義
1.0
時間割番号
科目名[英文名]
使用言語
単位数
1061130670
材料と強度[Materials and strength]
日本語
2
担当教員（責任）[ローマ字表記]
メディア授業
大木 順司[OHGI Junji]
ー
担当教員[ローマ字表記]
大木 順司 [OHGI Junji]
特定科目区分
対象学生
対象年次
3～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目
カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
メディア授業
×
メディア授業とは，メディアを利用して遠隔方式により実施する授業の授業時数が，総授業時数の半数を超える授業をいいます。
メディア授業により取得した単位は，卒業要件として修得すべき単位のうち60単位を超えないものとされています。
授業の目的と概要
材料の変形・強度・破壊の機構を理解し，機械・機器・構造物の強度設計を実施するた
めに必要な評価方法を習得する。
１．材料の微視的および巨視的な力学挙動を理解して，両者の関係が把握できるように
なる。
２．破壊靭性の概念を理解し，これまで習得した安全強度設計に加えて破壊力学的な設
計概念を身につける。
３．疲労破壊を理解し，疲労寿命を考慮した損傷許容設計ができるようになる。
授業の到達目標
材料の微視的および巨視的な力学挙動と破壊の関係を理解する。
グリフィスの理論、応力拡大係数、破壊靱性などのき裂に関する力学について理解する。金属疲労の微視的および巨視的な力学現
象を理解する。
授業計画
【全体】
前半は材料強度学の必要性を種々の事故例を通して知り、その基礎事項を学ぶ。後半では疲労破壊に関わるメカニズムや寿命評価を学び、さらにセラミックスや先進複合材料について紹介する。
項目
内容
授業時間外学習
備考
第1回
材料強度学の歴史と概要
大型機械構造物の破壊事例を挙げ，機械技術者にとって材料強度学が何故必要かについて概述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う。
第2回
破壊の巨視的扱い
巨視的観点から延性破壊と靭性破壊の特徴について述べるとともに，靭性の概念を講述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第3回
変形と破壊の微視メカニズム
結晶構造と変形・破壊の基本的関係について講述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第4回
材料の強化機構
種々の材料強化法について，結晶構造レベルからその基礎メカニズムを講述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第5回
材料試験法
引張試験，疲労試験，衝撃試験など，種々の材料試験法について解説する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第6回
き裂とグリフィスモデル
完全脆性体の不安定破壊条件であるグリフィスモデルについて講述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第7回
き裂先端の応力場
線形破壊力学の基本事項である，き裂の変形様式と応力拡大係数について資料をもとに講述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第8回
中間試験
第7週までの内容について中間試験を実施する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第9回
中間試験の解説
中間試験の解答について解説する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第10回
疲労破壊のメカニズムと疲労強度
疲労破壊による事故例，ならびに繰返し変形による疲労き裂の発生・進展機構について解説する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第11回
変動応力下における疲労強度
金属材料の一定応力および変動応力下における疲労強度について概述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第12回
疲労寿命予測法
破壊力学的パラメータによる疲労寿命，余寿命の評価法について講述する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第13回
先進複合材料の紹介
カーボン繊維の強度特性を概述するとともに，これを強化材とする複合材料の特性と用途について紹介する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第14回
セラミックスの強度信頼性
構造用セラミックスの強度信頼性を最弱リンクモデルに立脚したワイブル統計に基づき紹介する。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
第15回
期末試験
第1週〜第14週までの内容について試験を行う。
授業計画に沿って、準備学習2 時間と復習2 時間を行う
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: 10% B: --% C: --% D: --%
成績評価法
中間試験45%，期末試験45%，レポート10%
教科書にかかわる情報
教科書
書名
初歩からの材料強度学 : 安全なモノ作りのために
ISBN
9784864811019
著者名
荒井正行著
出版社
数理工学社
出版年
2023
備考
参考書にかかわる情報
参考書
書名
破壊力学
ISBN
4563034479
著者名
矢川元基
出版社
倍風館
出版年
1988
参考書
書名
破壊力学
ISBN
4320081005
著者名
小林英男
出版社
共立出版
出版年
1993
参考書
書名
材料強度
ISBN
4339040398
著者名
大路清嗣他
出版社
コロナ社
出版年
2006
参考書
書名
改定 材料強度学
ISBN
9784901381260
著者名
日本材料学会
出版社
日本材料学会
出版年
2005
備考
メッセージ
物理学，機械材料基礎，材料力学Ⅰ，Ⅱを復習しておくこと
キーワード
材料強度学，破壊力学，材料力学，機械材料学
持続可能な開発目標（SDGs）
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
物理学，機械材料基礎，材料力学Ⅰ，材料力学Ⅱ，機械工学演習B，機械工学実験
履修条件
物理学，機械材料学，材料力学に関する知識を必要とする
連絡先
ohgi@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
随時
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