このページでは，担当授業の情報を掲載しています．必要に応じて，授業ノートを公開していきますので，日々の勉強に活用し てください．


5)2019年11月30日に実施したペー パービームコンテストの様子を報告します． → 　こちら


６）2021年12月4日に実施したペーパービームコンテストの様子はYou Tubeでご覧ください．


7) 2022年12月3日に実施したペーパービームコンテストの様子はYou Tubeでご覧ください．


8)2023年12月2日に実施したペーパービームコンテストの様子はYou Tubeでご覧ください．

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弾性力学

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受講対象：2M
教　　室：葛飾キャンパス　講義棟
授業形態：講義・後期（月曜　2限）
成績評価方法：レポートにより評価します．
教科書：荒井、基礎から学ぶ弾性力学、森北出版
                                             

授業の到達目標：
　材料力学では，構造物を構成している部品を棒やはりに置き換えて，それらに生じる応力や伸び・たわみを計算してきました．これに対して弾性力学では，複 雑な形状をもつ部品において応力がどのように変化するのか詳細に計算します．この授業では，(1)弾性力学の基礎式を理解すること，(2)機械設計上重要 な問題を取り上げ，これらの問題が弾性力学によりどのように解かれるのか理解することを目標とします．

授業計画：
第１回　教科書　P10〜11，P15〜17.
　　　　１−１　授業について，教科書の紹介，成績評価について
　　　　１−２　指標と表記の簡略化
　　　　１−３　微分演算子
　　　　レポート

第２回　教科書　P11〜14，P1〜8.
　　　　２−１　ベクトル
　　　　２−２　テンソル
　　　　２−３　弾性力学による材料力学の問題の解法
　　　　レポート
　　　　
第３回　教科書　P18〜25.
　　　　３−１　応力成分
　　　　３−２　ひずみ成分
　　　　３−３　応力成分とひずみ成分の座標変換
　　　　レポート

第４回　教科書　P27〜35.
　　　　４−１　重ね合せの原理
　　　　４−２　一般化されたフックの法則
　　　　４−３　二次元平面問題に対するフックの法則
　　　   レポート

第５回　教科書　P37〜41.
　　　　５−１　主応力
　　　　５−２　最大せん断ひずみ
　　　　５−３　ひずみゲージによる応力測定法
　　　　レポート

第６回　教科書　P42〜46.
　　　　６−１　応力の平衡方程式
　　　　６−２　ひずみの適合条件
　　　　６−３　変位の微分方程式
　　　　レポート

第７回　教科書　P46〜51.
　　　　６−４　境界条件
　　　　６−５　サンブナンの原理
　　　　弾性力学の解法のまとめ
　　　　レポート

第８回　教科書　P53〜55.
　　　　７−１　応力関数による解法
　　　　７−２　基本的な応力関数
　　　　レポート

第９回　教科書　P55〜61，P75〜77.
　　　　７−３−２　曲げモーメントを受けるはりの問題
　　　　８−３　集中荷重解による任意分布荷重を受ける半無限体の解法
　　　　レポート

第10回　教科書　P79〜84.
　　　　９−１　軸対称問題でのひずみ成分と応力成分
　　　　９−２　軸対称問題でのフックの法則
　　　　９−３　軸対称問題での応力の平衡方程式
　　　　９−４　変位の微分方程式
　　　　レポート

第11回　教科書　P85〜91.
　　　　１０−１　中実円板
　　　　１０−２　中空円板
　　　　・応用例の紹介
　　　　　�@レーザー加熱問題
　　　　　�A焼き嵌め問題
　　　　　�B介在物の周辺に生じる応力分布
　　　　レポート

第12回　教科書　P109〜112＋オリジナルな授業
　　　　応力集中について講義します．
　　　　（１）力線と応力分布
　　　　（２）応力集中係数
　　　　（３）だ円孔の応力集中問題
　　　　（４）様々な応力集中問題
　　　　レポート

第１３回　教科書　P152〜163＋オリジナルな授業
　　　　１６−１　ねじりの基礎式
　　　　１６−３−３　だ円形断面の問題
　　　　１６−２　プラントルによる薄板相似法
　　　　レポート

第１４回　光で応力分布を理解するー実験授業ー
　　　　１４−１　光弾性の理論
　　　　１４−２　実験授業

第１５回　予備日

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塑性力学

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受講対象：3M
教　　室：講義棟
授業形態：講義・前期（水曜１限）
成績評価方法：レポートにより評価します．
教科書：荒井、基礎から学ぶ弾塑性力学、森北出版
　　　　　　　　　　　　　　　　

授業の到達目標：
　塑性力学では、降伏応力を超えるような大きな変形を受けた機械・構造物が示す振る舞いを学習する．本授業を受講することで、最新の機械設計、材料の開 発、塑性加工法の基礎を理解できる。

授業計画：
第1回　塑性力学のガイダンス
　　　　1−1　授業について、教科書の紹介、成績評価について
　　　　1−2   弾性力学から塑性力学へ
　　　　1−３　応力とひずみについて

第2回　単純応力下での降伏ー棒の静定問題・不静定問題ー
　　　　2−1　棒の静定問題
　　　　2−2　棒の不静定問題

第3回　単純応力下での降伏ーはりの曲げ問題ー
　　　　3−1　材料力学の復習
　　　　3−2　はりの曲げ問題
　　　　3−3　極限解析法について

第4回　組合せ応力下での降伏ー主応力と主せん断応力ー
　　　　4−1　応力成分
　　　　4−2　応力成分の座標変換式
            4ー3   主応力
　　　　4ー4　主せん断応力
　　　　4ー5　三次元応力状態への拡張

第5回　組合せ応力下での降伏ートレスカの降伏条件とミーゼスの降伏条件ー
　　　　5−1　トレスカの降伏条件
            5ー2   ミーゼスの降伏条件

第6回　組合せ応力下での降伏ー降伏曲面ー
　　　　6−1　平面応力問題の降伏曲面
            6ー2   等方硬化則と移動硬化則

第7回　組合せ応力下での降伏ー引張りとねじりを受ける薄肉円筒問題ー
　　　　7−1　引張りを受ける問題
　　　　7−2　ねじりを受ける問題
　　　　7ー3　引張りとねじりを受ける問題

第8回　応力とひずみの関係
　　　　8−1　一般化されたフックの法則
　　　　8−2　塑性の物理的諸性質

第9回　相当応力と相当塑性ひずみ
　　　　9−1　相当応力
　　　　9−2　相当塑性ひずみ
　　　　9−3　偏差応力と偏差ひずみ

第10回　ひずみ増分理論
　　　　10−1　プラントル・ルイスの方程式
　　　　10−2　レヴィー・ミーゼスの方程式
　　　　10−3　応用例

第11回　全ひずみ理論
　　　　11−1　ヘンキーの方程式
　　　　11−2　比例係数の決定
　　　　11−3　応用例

第12回　クリープ問題ークリープ現象ー
　　　　12−1　クリープとは
　　　　12−2　クリープの構成方程式

第13回　クリープ問題ーはりの曲げ問題ー
　　　　13−1　はりの曲げ問題

第14回　授業の総括

第15回　予備日

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損傷制御工学特論
Advanced Damage Control Engineering

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受講対象：大学院
教　　室：講義棟
授業形態：講義・前期（月曜3限）
教科書：特に指定しません．
成績評価方法：レポートにより評価します．

Description:
In Japan, many infrastructures were fabricated for the period of the high-growth of economy between 1960 and 1970, and those structures reach a mature stage, recently. Thus, it is required that those aged structures continue to be utilized properly over the life assumed in the design. In this lecture, the design concept of those structures is explained based upon the strength of materials Sequentially, some problems, that should be clear, is pointed out, and it will be explained how those difficulties are overcome under the latest knowledge of damage mechanics and fracture mechanics.

Objectives:
This lecture aims to understand plasticity, fracture mechanics, damage mechanics and non-destructive technique for plant maintenance. You can obtain the latest design technology and an existing plant maintenance technology though this lecture. This course was set to realize "acquisition of advanced expertise and research ability" in diploma policy of master course.

Outcomes:
The purpose of this lecture is as follows:
(1) To understand the concept of safety factor in mechanical design.
(2) To be able to calculate fatigue damage and fatigue life.
(3) Fracture mechanics: To be able to calculate the stress intensity factor under arbitrary stress field by the principle of superposition. To be able to calculate the energy release rate by the compliance method. To be able to calculate fatigue crack growth by Paris law.
(4) To understand the life management methods of mechanical structures.
The achievement is confirmed by a report.　

授業の到達目標：
　本講義の到達目標は以下の通りである．
1）機械設計における安全係数の考え方について理解する．
2）疲労損傷と疲労寿命を計算できるようにする．
3）破壊力学:重ね合せの原理により任意応力場下での応力拡大係数を計算できるようにする．エネルギー解放率をコンプライアンス法により計算できるようにする．パリス則による疲労き裂進展を計算できるようにする．
4）機械構造物の寿命管理方法について理解する．
以上の到達度合をレポートにより確認する．

授業計画：
第1回　機械構造物で発生した重大な事故ー機械工学者の教訓ー
1: Serious accidents occurring in mechanical structures - Lessons for mechanical engineers

第2回　機械設計における安全裕度と安全係数．そして機械（モノ）の寿命．
2: Safety margin and safety factor in mechanical design. And, life of machines (as objects).

第3回　疲労損傷について．そのメカニズムの複雑さ．
3: Fatigue damage. The complexity of its mechanism.

第4回　クリープ損傷について．疲労とともに機械の寿命を決定する．
4. Creep damage. It determines the life of a machine as well as fatigue damage.

第5回　破壊力学の概要 ―1−
　　　  5-1 破壊プロセスをエネルギー原理に基づいて理解する
　　　  5-2 エネルギー解放率とJ積分
5. Fracture mechanics -1-
            5-1 Fracture process and energy principle
            5-2 Energy release rate and J integral

第6回　破壊力学の概要ー2−
　　　  6-1 破壊プロセスを応力場に基づいて理解する
　　　  6-2 応力拡大係数
　　　  6-3 応力拡大係数とエネルギー解放率の関係
6. Fracture mechanics -2-
            6-1 Stress field ahead of crack tip
            6-2 Stress intensity factor
            6-3 Relationship between stress intensity factor and energy release rate

第7回　破壊力学の概要ー3−
　　　   7-1 重ね合わせの原理
　　　   7-2 集中荷重対に対する応力拡大係数
　　　   7-3 任意負荷を受ける応力拡大係数の計算方法
7. Fracture mechanics -3-
             7-1  Principle of superposition
             7-2 Stress intensity factor of a pair of concentrated load
             7-3 Calculation of stress intensity factor for cracked plate subjected to arbitrary loading

第8回　破壊力学の概要ー4−
　　　　8-1 破壊進展駆動力とニュートンの法則
　　　　8-2 疲労き裂進展に対する破壊力学の適用
8. Fracture mechanics -4-
              8-1 Driving force of crack propagation
              8-2 Application to fatigue crack

第9回　破壊力学の概要ー5ー  疲労き裂進展の制御方法
9. Fracture mechanics -5- Method for controlling fatigue crack growth

第10回　機械・構造物のメンテナンス
　　　　10-1 長年使ってきた機械・構造物を維持し，管理する方法
　　　　10-2 現場での具体例
　　　　10-3 もし損傷が見つかったら？非破壊検査手法の紹介
　　　　10-4 補修技術
10. Maintenance of aged Structures
              10-1 Maintenance techniques for aged structure
              10-2 Application
              10-3 If you detect the damages in the components...... Introduction of NDE
              10-4 Repairing techniques
             
第11回　フェールセーフ　安全設計について
11. Fail safe: safety design

第12回　自然災害と共存するには?(1)
　　　　12-1 構造物の耐震設計
　　　　12-2 構造物の時刻歴応答解析
　　　　12-3 防振する技術
12. To coexist with natural disaster?
              12-1 Design for the earthquake
              12-2 Time response analysis for the  earthquake
              12-3 Protection technology against vibration

第13回　自然災害と共存するには? (2)
　　　　13-1 津波の力学ー非線形波動力学ー
　　　    13-2 津波に対する設計基準について
13. To coexist with natural disaster?
              13-1 Tsunami mechanics - nonlinear wave mechanics -
              13-2 Design rule for the tsunami disaster

第14回　授業の総括
14. Summary of this lecture.

第15回　授業の予備日　

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