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科目名 材料・構造工学特別演習・実験2B 
科目名(英字) Advanced Seminar and Experiments in Materials and Structure Engineering ⅡB 
担当者氏名

西村 尚哉

対象研究科・専攻 理工学研究科交通機械工学専攻修士課程 
講義学期 後期 
単位数



準備学習・事後学習
材料力学,弾性力学,構造力学特論の予習を十分にしておくこと
演習・実験後,内容を整理し要点をまとめるなど必ず復習をすること

プレゼンテーション,実験・解析課題については,授業内で解説,質問対応等を行う.
最終のレポートについては,研究室で個別に対応する.

毎回、演習・実験の半分の自学自習が求められます。 
授業の概要と目的
 自動車,航空,鉄道車輌などの交通機械における衝突事故に対する安全性の確保は重要な問題であるが,構造力学的あるいは材料力学的側面からは高次非線形問題となり不明な点が多い.これらの点を基本的な立場から解明するために,文献等により多くの仮定を用いて簡単化し,具体的課題を解決することによって,その仮定の妥当性を確認し,有用性について検討する.

 「構造の衝撃崩壊特性の解明と衝突安全性への適用」を大きなテーマとして,中実部材,薄肉部材,複合部材および各種構造に対して動的特性,変形モード遷移,エネルギー吸収特性などを実験的に把握するとともに,構造力学的解析,数値計算法による解析を用いて理論との比較,検討をしている.

 特別演習・実験は,1,2年次に連続履修することで完結し,修士論文充実のための知識や技術など,研究能力を修得する.また,下記の授業内容は,取り上げる課題を示したもので,各自の研究の中心となる課題については,重点的に取り上げる. 
該当するCP(カリキュラム・ポリシー)およびDP(ディプロマ・ポリシー)
本授業はCP3.4およびDP2に該当する。 
科目ナンバリングコード
GTT21202 
到達目標
構造の衝撃崩壊現象について工学的意味を理解し説明することができる.

修士論文に必要とされる理論,実験法,計測法,数値解析,データ解析法の原理や特徴を理解し,応用することができる. 
授業内容
番号 【項目欄】 【内容欄】
1. 本科目の概要  研究課題を中心に関係論文の輪読と未解決課題の討論を行い,関連する実験法,数値解析法について学ぶ. 
2. <研究課題①>構造の高次非線形問題の動的解析  長柱座屈,衝突・衝撃のような高次非線形問題の動的解析について関係文献を輪読し討論する. 
3. <研究課題②>衝撃崩壊のエネルギー吸収  材料,構造体の衝撃崩壊エネルギー吸収について関係文献を輪読し討論する. 
4. <研究課題③>衝撃崩壊特性・機構  材料,構造体の衝撃崩壊変形やそのメカニズムについて関係文献を輪読し討論する. 
5. <構造実験法①>衝撃崩壊実験  落下式衝撃試験機,Air-Gun式衝撃試験機を用いた衝撃負荷下での部材の崩壊実験について,実験法を学ぶ.衝撃負荷下での部材崩壊で生じたひずみや変位の計測を学ぶ. 
6. <研究課題④>衝突接触面における摩擦・反発特性  物体が衝突した際の接触面における摩擦・反発特性について関係文献を輪読し討論する. 
7. <構造実験法②>応力波伝播の計測  衝撃負荷により部材中を伝播する応力波の計測について学ぶ.衝撃負荷による部材崩壊時の荷重計測やその他の計測結果を用いたエネルギー吸収量算出について学ぶ. 
8. 実践と実例研究-1  衝撃崩壊実験について実践し実例による研究から学ぶ. 
9. データ処理および解析法  収録したデータの処理および解析法,FFTについて学ぶ.一般的にデータ整理で用いられるEXCELの使用法やマクロについて学ぶ. 
10. 数値計算法  陰解法静的有限要素解析,陽解法動的有限要素解析による数値計算について学ぶ. 
11. 解析解との比較検討  理論的に得られている解と同実験,同数値解析で得られた結果の比較検討を行なう. 
12. 実験法・数値解析法の改良  実施した実験手法や得られた結果を基に,実験装置や条件等の改良を行なう.実施した数値計算手法や得られた結果を基に,解析モデルや条件等の改良を行なう. 
13. テーマにおける課題の整理,問題解決方法の検討  研究を遂行してきた中で明らかになった点や問題点等を整理する.取り組むべき問題点に対し,解決につながる方法とその実施計画について検討する. 
14. 修士論文の構成の検討,執筆,推敲  これまでに実施し明らかにしてきた内容を修士論文としてまとめる上で,その構成を検討し執筆する. 
15. まとめ



研究成果の発表 
得られた成果について順序だててまとめ,発表を行なう. 
授業方法の形式
ゼミナール(輪講)形式および講義(演習を含む),実験を併用(対面授業) 
授業の実施方法
対面授業 
成績評価方法
プレゼンテーション,実験・解析課題の達成度およびレポート内容100%で評価する 
成績評価基準
C(合格)となるためには、到達目標を最低限達成することが必要である。 
その他(履修条件・関連科目など)
構造力学特論1・2,材料構造工学特別演習実験1A・1B・2A 
テキスト
番号 【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 特になし     
参考資料文献等
番号 【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. International Journal of Impact Engineering     
2. 日本材料学会論文集     
3. 自動車技術会論文集     
4. 日本機械学会論文集     
5. 実験力学ハンドブック  日本実験力学会編集、井口、松井、横山編集委員  朝倉書店 
参考URL
画像
ファイル
更新日付 2023/01/27 13:24


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