つり合いから読み解く材料力学

材料力学の運用にあたっては，現実の部品を簡略化した力学モデルに基づく解析が行われるが，モデルおよびその結果の妥当性を見極めるには，力学的センスに基づく洞察が必要になる。CAEソフトの高性能化，操作性の向上によって普及が進む一方で，ブラックボックス化に伴い，力学的センスに基づく洞察は以前に増して重要になってきている。
本書は，解法のプロセスよりも基本原理を体感できることを念頭におき，「体感できる材料力学の基本」を目指したものである。力学を体感するためつり合い関係を重視し，自由物体図を多数掲載している。読者は自ら自由物体図を描き，手計算により数式の妥当性を納得してもらいたい。

【読者対象】
・工業高等専門学校，大学工学部の学生
・材料力学の基本を学びたい社会人技術者

目次

★発行前情報のため若干変更されることがございます。ご了承ください。★

1．材料力学を学ぶ準備
1.1　本書が取り扱う材料力学
1.2　力のベクトルの合成・分解
　1.2.1　力のベクトルの合成
　1.2.2　力のベクトルの分解
1.3　力とモーメントのつり合い
　1.3.1　力のつり合い
　1.3.2　力のモーメントのつり合い
1.4　物体にはたらく荷重の種類
　1.4.1　物体力と表面力
　1.4.2　境界条件および反力・反モーメント
　1.4.3　自由物体図
演習問題

2．応力とひずみ
2.1　仮想切断面上で一様に分布する応力
　2.1.1　垂直応力
　2.1.2　せん断応力
2.2　微小領域のひずみと応力
　2.2.1　垂直ひずみ
　2.2.2　せん断ひずみ
　2.2.3　塑性ひずみ
　2.2.4　熱ひずみ
2.3　弾性範囲での応力とひずみの関係
　2.3.1　引張を受ける棒の縦ひずみと横ひずみ
　2.3.2　せん断変形を受ける物体のせん断応力とせん断ひずみ
演習問題

3．材料試験と許容応力
3.1　引張試験
　3.1.1　引張試験と公称応力
　3.1.2　真応力と真ひずみ
3.2　疲労試験
3.3　クリープ試験
3.4　安全率と許容応力
3.5　断面平均応力に基づく設計
演習問題

4．軸力を受ける棒
4.1　段付き丸棒
4.2　断面が連続的に変化する丸棒
4.3　物体力を受ける棒
4.4　温度変化を受ける棒
　4.4.1　熱ひずみ
　4.4.2　両端を壁で固定された棒の熱応力
　4.4.3　並列に連結した2本の棒の熱応力
演習問題

5．軸のねじり
5.1　丸棒軸のねじりによる変形と応力
　5.1.1　比ねじれ角とせん断ひずみ
　5.1.2　せん断応力と断面二次極モーメント
5.2　複雑な丸棒軸
　5.2.1　段付き丸棒軸
　5.2.2　複数のトルクを受ける丸棒軸（重ね合わせの原理）
5.3　動力を伝達する軸　ほか

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