開講学期 2009年度 後期
授業区分 週間授業
対象学科 材料物性工学科
対象学年 3
必修・選択 必修
授業方法 講義
授業科目名 システム材料学
単位数 2
担当教員 駒崎慎一
教員室番号 K704
連絡先(Tel) 0143-46-5668
連絡先(E-mail) komazaki@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 火曜日 10:30〜12:00
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(ときには必要とされる新材料の設計)を行うのに不可欠な知識を習得する。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。
到達度目標 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. 序論

2-3. 設計プロセス (Design with Materials)

4-5. 工業材料のその性質 (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)

6-10. 材料選定チャート (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)

11-12. 材料選定 (Materials Selections without Shape)

13-15. ケーススタディ (Case Studies in Design)
   例)・テーブル脚の材料 (Materials for Table Legs)
     ・大型望遠鏡の鏡 (Mirrors for Large Telescope)
     ・フライホイールの材料 (Materials for Flywheels)
                              など
教科書 M.F.Ashby著「Materials Selection in Mechanical Design」Pergamon Press
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  
教科書・参考書に関する備考 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。
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と小テストにより評価する。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。
履修上の注意 授業の変更や緊急時の連絡は授業中またはK棟内の掲示板で通知する。
教員メッセージ レポートにより成績を評価するので、他人の力を借りることなく自力で行うこと。
学習・教育目標との対応 この授業の単位修得は、JABEE基準1の(1)の(d)(1)-(4)、学科の学習・教育目標の(D)、にそれぞれ対応している。
関連科目 この科目の履修にあたっては、3年次開講の材料電気化学、金属材料学A, B、材料強度学の内容を十分理解していることが望ましい。
備考 1)全員が予習しているという前提で授業を行う。
2)英語辞書を持参のこと。