材料強度学

機械系 教科書シリーズ 26

材料強度学

本書は,金属材料を対象とし,静的強度,疲労,クリープなどを取り上げ,材料強度の基礎的事項や考え方を説明するとともに,材料強度学を学ぶうえで必要な破壊力学や信頼性工学的取扱いなどの基礎的事項を説明したものである。

ジャンル
発行年月日
2011/05/02
判型
A5
ページ数
200ページ
ISBN
978-4-339-04476-8
材料強度学
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定価

2,860(本体2,600円+税)

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本書は,金属材料を対象とし,静的強度,疲労,クリープなどを取り上げ,材料強度の基礎的事項や考え方を説明するとともに,材料強度学を学ぶうえで必要な破壊力学や信頼性工学的取扱いなどの基礎的事項を説明したものである。

1. はじめに
1.1 材料強度学について
1.2 本書の構成

2. 静的荷重下での変形と強度,破壊
2.1 静的強度とは
2.2 静的試験における変形挙動応力-ひずみ線図
 2.2.1 弾性変形とフックの法則
 2.2.2 降伏
 2.2.3 加工硬化
2.3 すべりと塑性変形
 2.3.1 金属のすべり変形
 2.3.2 単結晶の単軸負荷時のせん断応力
 2.3.3 理想強度
 2.3.4 すべり変形と転位
2.4 材料の強さの制御
 2.4.1 加工硬化
 2.4.2 結晶粒微細化による強化
 2.4.3 固溶強化
 2.4.4 析出強化および分散強化
2.5 延性,じん性,ぜい性
2.6 破壊
 2.6.1 延性破壊
 2.6.2 ぜい性破壊
演習問題

3. 破壊力学概説
3.1 応力またはひずみを用いた破壊基準
3.2 弾性力学の基礎
 3.2.1 力のつりあいと応力の平衡方程式
 3.2.2 変位とひずみの関係
 3.2.3 応力とひずみの関係
3.3 き裂先端の応力場と応力拡大係数
3.4 き裂先端の塑性域
 3.4.1 アーウィンの補正
 3.4.2 ダグデールの補正
 3.4.3 き裂先端の塑性域の形状
3.5 エネルギー解放率
3.6 平面ひずみ破壊じん性試験
演習問題

4. 疲労強度
4.1 疲労に関する研究の歴史
 4.1.1 J. Albertの仕事
 4.1.2 J. Wöhlerの仕事
4.2 歴史的に有名な疲労事故の例
 4.2.1 コメット機の墜落事故
 4.2.2 日本航空B747SR型機の墜落事故
 4.2.3 アロハ航空B737型機の事故
 4.2.4 ドイツ新幹線ICEの脱線事故
4.3 疲労の基礎
 4.3.1 疲労が生じる条件
 4.3.2 材料中でなにが生じているか
 4.3.3 疲労現象を調べる方法
4.4 疲労き裂成長
演習問題

5. 高温強度
5.1 クリープ変形とクリープ破壊
5.2 クリープ変形の温度・応力依存性
5.3 クリープ変形機構
5.4 クリープ破壊
5.5 クリープを考慮した設計
5.6 クリープ破断時間の推定
5.7 高温疲労
5.8 高温低サイクル疲労
5.9 クリープ・疲労寿命評価
 5.9.1 線形損傷則
 5.9.2 ひずみ範囲分割法
演習問題

6. 材料強度の統計的性質
6.1 確率変数,確率密度関数,分布関数
6.2 信頼度,故障率
6.3 直列系と並列系の信頼度
6.4 平均,分散,標準偏差,変動係数
6.5 正規分布
6.6 対数正規分布
6.7 ワイブル分布
6.8 確率紙
 6.8.1 ランク法
 6.8.2 正規確率紙
 6.8.3 ワイブル確率紙
6.9 分布の適合度の検定
6.10 材料強度の統計的性質
 6.10.1 静的強度の統計的性質
 6.10.2 疲労強度の統計的性質
演習問題

付録
引用・参考文献
演習問題解答

境田 彰芳(サカイダ アキヨシ)

上野 明(ウエノ アキラ)

磯西 和夫(イソニシ カズオ)

西野 精一(ニシノ セイイチ)

「材料」(日本材料学会) Vol60.No10 OCT.2011 掲載日:2011/11/08


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