材料力学の基礎【入門講座】

最近は3次元CADと有限要素法を組み合わせたCAEによって、機械・機器・装置の設計効率を高める試みが日常となりつつあります。その結果,材料力学を専門としてこなかった設計者が強度についても検討しなければならない状況になっています。特に有限要素解析においては情報を入力すれば必ず解が得られるという利便性がありますが、その解の妥当性を検討するためには材料力学の知識が欠かせません。ちょっとした境界条件・解析オプションの相違で解が大きく変わることはしばしば経験することです。つまり、材料力学をある程度修得しておかなければ、知らないうちに設計ミスを犯す可能性を秘めているのです。 　本講演では、材料力学の基礎的事項を、CAEで活用することを想定して説明します。設計業務に就いて材料力学の重要性を痛感している技術者の方々は是非ご参加ください。

1. 応力
   1. 応力の定義
      1. 直角座標
      2. 円柱座標
   2. 応力のつり合い方程式
   3. 境界条件の与え方
      1. 解説
      2. 問題演習
2. 構成方程式 (フックの法則)
3. 平面問題
   1. 平面ひずみ態
   2. 平面応力状態
   3. 理論解 (ハンドブック) の活用法
4. 組合せ応力 (平面応力状態)
   1. 斜面上の応力
   2. 問題演習
5. 材料力学による応力分布の簡便的取扱い
   1. 以下の各項目の位置付け
6. 軸力のみを受ける部材
   1. 直列組合せ棒
   2. 静定トラス
      1. 解説
      2. 問題演習
7. はりの曲げ
   1. 曲げモーメントとせん断力
      1. 解説
      2. 問題演習
   2. 曲げ応力
      1. 解説
      2. 問題演習
   3. たわみ
8. 軸のねじり
   1. ねじりモーメントとせん断応力
   2. 軸の設計
      1. 解説
      2. 問題演習
   3. 曲げとねじりを同時に受ける軸
      1. 解説
      2. 問題演習
• 質疑応答