材料力学　１

材料力学Iでは，本工学教程の材料力学において扱う材料力学の位置づけを明確にした上で，材料の変形を表す基本力学量，1次元問題として記述できる構造要素，棒の座屈，熱荷重と熱応力，材料強度，構造設計の基本的な考え方や基礎式などについて説明する．

　その目的は，材料力学に関する基本的な考え方を伝えるにとどまらず，材料力学から始まる工学の広がり，奥深さ，面白さを学ぶきっかけとなることを目指している．

目次

はじめに

1　材料力学とはどのような学問か
　1.1　固体，液体，気体，熱，連続体の関係
　1.2　材料力学，固体力学，構造力学の関係
　1.3　質点や剛体から一般の固体へ
　1.4　材料力学から構造設計へ

2　材料の変形を表す基本力学量と基礎式
　2.1　導入：ばね-質点系の運動
　2.2　基本力学量と基礎式
　　　2.2.1　応力
　　　2.2.2　応力の釣合い
　　　2.2.3　変位とひずみ
　　　2.2.4　細長く真っすぐな棒の引張り変形
　　　2.2.5　一般の応力-ひずみ関係
　　　2.2.6　平面的な広がりを有する固体の変形
　　　2.2.7　境界条件
　　　2.2.8　ひずみエネルギー密度とひずみエネルギー
　　　2.2.9　まとめ
　2.3　変形を表す力学量と材料強度の基本的な関係

3　構造の基本要素と変形
　3.1　引張りまたは圧縮の軸力を受ける細長く真っすぐな棒
　3.2　はりの曲げ
　　　3.2.1　はりに作用するせん断力と曲げモーメント
　　　3.2.2　はりが曲げ変形する際に発生する応力
　　　3.2.3　はりの断面2次モーメント
　　　3.2.4　はりの分布荷重，せん断力，曲げモーメントの関係
　　　3.2.5　はりのたわみ
　　　3.2.6　不静定はり
　　　3.2.7　はりの曲げの弾性エネルギー
　3.3　棒のねじり
　3.4　薄肉の円筒殻と球殻
　　　3.4.1　薄肉円筒殻
　　　3.4.2　薄肉球殻
　3.5　トラス構造

4　細長く真っすぐな棒の座屈

5　熱荷重と熱応力
　5.1　固体の熱膨張
　5.2　変形拘束によって生じる熱荷重と熱応力

6　材料力学の問題の一般的解法の考え方

7　構造設計の考え方
　7.1　構造設計の目的
　　　7.1.1　固体の代表的な破損モード
　　　7.1.2　強度評価
　7.2　安全係数
　7.3　材料選択

参考文献

索引

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