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SYLLABUS

講義名: 材料力学特論(1MM)
開講学部学科: 2025博士前期-応用理工-機械工学
開講学年: １年
開講期: 前期
担当者: 安坂　幸師
単位数: 2

授業の目的

機械部品や電子部品、構造物などの工業製品は結晶材料が用いられ、各部材の外部や内部から様々な荷重を受けながら要求される機能を円滑に果たしている。学部において学修した材料力学ではマクロな視点から各部材に作用する外力に対して強度や剛性、安定性などの力学的特性を理解した。本講義では、ミクロな視点（結晶構造）から材料の強度や変形機構などの力学的特性の理解を深め、機械・構造物の設計・開発における適切な材料選択や現象の理解のための基礎知識を習得する。（時間数：90分間×1時限×16回）
本授業は，対面授業とする．ただし何らかの理由で対面での授業実施が困難な状況となった際，オンライン授業となる場合がある．

科目に関するDP （ディプロマポリシー）

特に重要
重要: 1
望ましい

学修到達目標

1 材料の力学特性を結晶構造の視点から理解する。
Students will acquire mechanical properties from the point of view of crystal structures.

2 さまざまな塑性変形機構を理解し、説明することができる。
Students will acquire various plastic deformation mechanisms, and explain them.

3 さまざまな硬化機構を理解し、説明することができる。
Students will acquire various hardening mechanisms, and explain them.

4 高温におけるクリープ現象を理解し、説明することができる。
Students will acquire creep phenomenon at high temperature, and explain them.

関連科目

機械設計特論, 機械材料特論, 塑性工学特論

評価方法

試験(70%)、課題レポート(30%)の結果を考慮し、総合的に評価する。
試験、レポートは添削をし、授業時に講評、解説を行う。

受講心得

授業内容をより深く理解するために自ら基礎学問の学習および個別分野を調査する習慣をつけること。
事前に関連の教科書を良く読んで予習しておくこと。

関連リンク

授業計画

1	テーマ	ガイダンス Introduction
	内容方法等	講義の進め方、結晶材料の強度 Introduction of lecture, and strength of crystalline materials
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
2	テーマ	結晶構造 Crystal structure
	内容方法等	結晶構造、結晶方位 Crystal structure, and orientation
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
3	テーマ	結晶の力学的性質 Mechanical properties of crystals
	内容方法等	応力とひずみ、各種材料試験法 stress and strain, various material testing methods
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
4	テーマ	塑性変形機構 Plastic deformation mechanisms
	内容方法等	原子の拡散、すべり、格子変形 Atomic diffusion, slip, lattice deformation
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
5	テーマ	転位の基礎 Fundamentals of dislocation
	内容方法等	理想せん断応力、バーガスベクトルと転位の種類、転位芯 Ideal shear strength, Burgers vector and types of dislocation, dislocation core
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
6	テーマ	転位の観察 Observation of dislocation
	内容方法等	エッチピット法、透過電子顕微鏡法 Etch-pit method, transmission electron microscopy
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
7	テーマ	転位の弾性論 Elasticity theory of dislocation
	内容方法等	転位の応力場、ひずみエネルギー Stress field, strain energy of dislocation
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
8	テーマ	結晶の降伏 Yield of crystal
	内容方法等	転位の増殖機構、転位の運動、降伏 Multiplication mechanism of dislocation, motion of dislocation, yield
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
9	テーマ	結晶のすべり変形 Slip deformation of crystal
	内容方法等	シュミットの法則、交差すべり、ホールピッチの関係 Schmid's law, cross slip, Hall-Petch relation
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
10	テーマ	加工硬化 Work hardening
	内容方法等	加工硬化 Work hardening
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
11	テーマ	析出硬化 Precipitation hardening
	内容方法等	析出硬化 Precipitation hardening
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
12	テーマ	固溶体硬化(1) Solid solution hardening (1)
	内容方法等	固溶体硬化の理論 Theory of solid solution hardening
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
13	テーマ	固溶体硬化(2) Solid solution hardening (2)
	内容方法等	固溶体硬化の実験結果 Experimental results of solid solution hardening
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
14	テーマ	高温クリープ現象 Creep phenomenon at high temperature
	内容方法等	高温クリープ現象 Creep phenomenon at high temperature
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
15	テーマ	光照射硬化 Light induced hardening
	内容方法等	光照射硬化 Light induced hardening
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lecture and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100
16	テーマ	まとめと試験 Summary and examination
	内容方法等	まとめと試験 Summary and examination
	事前学修	講義予定内容について予習する。 Prepare for the contents of the lecture.	時間（分）	80
	事後学修	講義と試験の内容を復習し、理解を深める。 Review the contents of the lectureand examination, and get the deeper understanding of them.	時間（分）	100

教材・参考書

No.	分類	書籍名	著者名	出版社	価格	ISBN/ISSN
1	教材	結晶電子顕微鏡学	坂　公恭	内田老鶴圃	4,400円	978-4-7536-5605-9
2	参考書	金属物理学序論	幸田成康	コロナ社	3,850円	978-4-339-04287-0
3	参考書	結晶塑性論	竹内伸	内田老鶴圃	4,800円	ー
4	参考書	転位に基づく破壊力学	J.ワートマン	培風館	9,000円	ー
5	参考書	連続体力学の話法流体力学，材料力学の前に	清水昭比古	森北出版	4,180円	ー