科目概要

対象年度 2004
教育課程名 博士前期課程 専攻別科目
授業科目名 材料設計学
Subject Name Materials Science for System Design
単位数 2
必修・選択の別 選択
対象学科・学年 材料物性工学専攻1年
開講時期 後期
授業方法 講義
担当教官 駒崎慎一(KOMAZAKI, Shin-ichi)(材料物性工学科・材料設計工学講座)
教官室番号 K-704
連絡先(Tel) 0143-46-5668
連絡先(E-Mail) komazaki@mmm.muroran-it.ac.jp


シラバス

授業のねらい 材料(金属、セラミックス、高分子材料、複合材料)が持つ様々な性質(力学的、熱的、電磁気的、化学的)とそれら互いの関係(材料選択チャート)を理解し、使用する環境、部位、目的に応じて適切な材料選択(あるいは必要とされる新材料の設計)を行うのに必要な知識を習得する。本講義では、具体的な事例をいくつか取り上げ、モノ(道具、機器、装置、構造物)をつくるときにどのように材料を選択し活用すれば良いかについて基本的な考え方を学ぶ。
授業の目標 1.各種材料の力学的性質、熱的性質、電磁気的性質、化学的性質、材料価格とそれら互いの相関関係(材料選択チャート)を理解する。
2.使用環境、使用部位、使用目的に応じて、適切な材料選択あるいは新材料の設計を行うための視点を養う。
授業計画 1. デザインプロセス (Design with Materials)
2. 材料の特性 (Engineering Materials and Their Properties)
  例)・力学的性質 (Mechanical Properties)
      :ヤング率、引張強さ、クリープ強度、破壊靭性、疲労
    ・熱的性質 (Thermal Properties)
      :熱伝導、熱膨張
    ・電磁気的性質 (Electromagnetic Properties)
    ・化学的性質 (Chemical Properties)
3. 材料選択チャート (Materials Selection Charts)
    例)・ヤング率−密度線図 (Modulus-Density Charts)
    ・破壊靱性−強さ線図 (Fracture Toughness-Strength Charts)
    ・強さ−熱膨張線図 (Strength-Thermal Expansion Charts)
    ・強さ−材料価格線図 (Strength-Relative Cost Charts)
4. 材料選択I (Materials Selections without Shape)
5. 材料選択II (Selection of Material and Shape)
6. ケーススタディー (Case Studies in Design)
    例)・圧力容器 (Pressure Vessels)
    ・ガスタービンブレード (Gas Turbine Blades)
    ・パイプライン (Pipelines)
    ・自動車 (Automobiles)
7. まとめ (Summary)
教科書及び教材 M.F.Ashby著「Materials Selection in Mechanical Design」Pergamon Press
授業に使用する必要な資料は適宜プリントして配布する。
参考書 堀内良、金子純一、大塚正久共訳「材料工学入門−正しい材料選択のために−」内田老鶴圃
堀内良、金子純一、大塚正久共訳「材料工学入門−材料の理解と活用のために−」内田老鶴圃


成績評価方法 60点以上を合格とする。
その成績はレポート点により評価する。出席率70%以上の者のみを対象とし、不合格者にはレポートを課した後に一度だけ試験を実施し、60点以上を合格とする。その試験に不合格の場合は最履修すること。
履修条件等 固体の力学、材料力学、表面機能材料学、耐環境材料学、金属材料学、材料強度学の内容を十分理解していることが望ましい。
教官からのメッセージ 上記の英文テキストの関連した箇所を資料として用い、全員が予習しているという前提でのゼミナール形式の授業を行いたい。英語辞書を持参のこと。
その他