機械系基礎工学 2 材料力学

河田 幸三(著)

河田 幸三(著)

定価 3,960 円(本体 3,600 円+税)

A5判/216ページ
刊行日:2000年01月20日
ISBN:978-4-254-23622-4 C3353

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内容紹介

材料力学を初めて学ぶための入門書。〔内容〕歴史/固体の力学的挙動/単軸荷重による応力と変形の解/応力/歪/歪エネルギー/梁の曲げ/長柱の座屈/軸の捩り/骨組構造/割れの力学/高速固体力学の基礎/有限要素法の基礎/他

編集部から

目次

1. 材料力学の歴史
2. 固体の力学的挙動,応力と歪
 2.1 連続体
 2.2 部材の形と荷重による分類
 2.3 応力―垂直応力とせん断応力
 2.4 歪(ひずみ)
 2.5 材料の挙動(公称応力―公称歪線図)
 2.6 高速変形の効果
 2.7 塑性域のモデル化
 2.8 設計,基準強度,許容応力,安全率
 2.9 応力集中
3. 単軸荷重による応力と変形の解
 3.1 単軸荷重による応力と変形
 3.2 薄肉内圧容器
 3.3 回転する薄肉円輪
 3.4 日航ジャンボ横JA8119墜落事故(1985)の分析
4. 応 力
 4.1 2次元応力
 4.2 応力成分の変換(2次元)
 4.3 主応力(2次元)
 4.4 モール円
 4.5 3次元応力
 4.6 3次元応力成分の変換
 4.7 主応力と応力不変量
5 歪
 5.1 歪成分,工学的歪
 5.2 歪テンソル
 5.3 平面歪での諸関係
    座標変換/主歪/モールの歪円/ロゼット・ゲージ歪測定
 5.4 応力と歪の関係
    一般化されたフック則/平面弾性問題
6. 歪エネルギー
 6.1 弾性体に蓄えられる歪エネルギー
 6.2 仮想仕事の原理と最小ポテンシャルエネルギーの原理
 6.3 マックスウェルの相反定理
 6.4 カスチリアーノの定理
7. 梁の曲げ
 7.1 梁の曲げ
 7.2 梁に働く曲げモーメントとせん断カ
 7.3 集中荷重をうける両端単純支持梁
 7.4 等分布荷重をうける片持梁
 7.5 曲げ応力の理論
 7.6 断面の図心,断面1次モーメント,断面2次モーメント
 7.7 梁の曲げ応力
 7.8 梁のせん断応力
 7.9 梁の撓み曲線
 7.10 不静定梁
 7.11 毛利元就の材料力学
8. 長柱の座屈
 8.1 構造不安定
 8.2 長柱の座屈
    両端単純支示(回転自由)の柱/両端固定の柱/一端固定,他端自由の柱/
    一端固定,他端回転自由端の柱/一端固定,他端回転拘束かつ移動自由の柱/
    まとめ
 8.3 短柱の破損,比例限以上の扱い
    オイラー公式の使用限界/遷移域の実験式/塑性域での座屈応力
 8.4 座屈荷重の近似計算法
9. 軸のねじり
 9.1 丸棒のねじり
    極薄肉円管/中空円管/中実丸棒
 9.2 丸軸による動力の伝達
 9.3 曲げとねじりをうける丸軸
 9.4 コイルばね
 9.5 一般断面形の棒のねじり
 9.6 薄肉管のねじり
    閉じ断面/開き断面
10. 特殊状況の材料力学
 10.1 チャレンジャー号の失敗(ガラス転移のいたずら)
 10.2 宇宙観測用気球皮膜材料の高靭性化による気球破壊率の激減
 10.3 超高張力鋼製チャンバー破壊強度における材料強度と破断伸びの効果
11. 骨組構造
 11.1 骨組構造
 11.2 平面骨組構造の静定,不静定
 11.3 トラス
 11.4 ラーメン
12. 強度・破損則・塑性の効用
 12.1 固体の理論的強度
   理論的強度の意味するもの/理論的へき開強度
 12.2 グリフィスの脆性材料の破壊理論
 12.3 単軸応力下の準静的強度
 12.4 多軸応力系での破損の法則
   最大主応力説/最大せん断応力説(トレスカの降伏条件)/最大せん断歪
   エネルギー説(ミーゼスの降伏条件)/モールの説
 12.5 疲 労
 12.6 クリープ(高温での静的荷重下)
 12.7 割 れ
 12.8 高速変形(衝撃)
 12.9 寸度の大きさ
 12.10 塑性の効用
   応力集中の緩和/塑性設計での拘束塑性変形領域の積極的活用/塑性加工
 12.11 土の力学
13. 割れの力学―破壊勒性
 13.1 脆性破壊の分析
 13.2 グリフィスの破壊理論
 13.3 破壊のアーウィン・モデル,応力拡大係数,破壊靭性
 13.4 歪エネルギー解放率
 13.5 破壊勒性試験
14. 高速固体力学の基礎,応力波
 14.1 準静的と動的の差(歪速度の効果)
 14.2 1次元弾性波伝播理論
   弾性棒中を伝播する縦波/半無限長棒の高速引張り/波の反射と重疂/波頭での
   衝撃条件/有限長棒の高速定速度引張りでの反射干渉/不連続面での応力波の
   透過と反射
 14.3 高速引張力学物性のキャラクタリゼーション
 14.4 両端固定有限長棒の高速引張り
15. 有限要素法の基礎
 15.1 トラスの直接剛性法(変位法)による解析
    軸力部材の局所座標系による剛性方程式/座標変換マトリックス/
    軸力部材の全体座標系による剛性方程式/応力マトリックス
 15.2 連続体平面応力問題の有限要素法解析
    最小ポテンシャルエネルギーの原理/要素剛性方程式の計算/
    全体剛性方程式の誘導
16. 実験力学
 16.1 歪み計
 16.2 光弾性
    2次元の光弾性法則(ブリュースターの法則)/σの測定法/直線偏光の場/
    2次元主応力σ1,σ2の分析/ガラス状光弾性とゴム状光弾性/光弾性皮膜法/
    高速光弾性解析/散乱光法ほか
 16.3 応力塗料など
17. 構造信頼性,安全性と設計
 17.1 構造信頼性
 17.2 荷重と構造物の破壊,安全率と許容応力
 17.3 材料の強さと負荷応力のバラツキを考える場合の信頼性計算
 17.4 航空機設計における設計思想の変遷
18. 演習問題解答
19. 参考書・文献
20. 索  引

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