複合材料プロセス学特論

Advanced processings for compositematerials

997E602

75ASSMM527

松崎　亮介

Ryosuke Matsuzaki

2024年度後期

Second Semester

火曜1限

Tuesday 2nd Period

創域理工学研究科　機械航空宇宙工学専攻

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

応用上の要求性能を満たす機械材料の開発を行う上で必要となるプロセス技術について，特に複合材料を例に取り教授する。
This course introduces process technologies, especially about composite materials, that are necessary to develop mechanical materials that satisfy the requirements for applications.

・複合材料の各種成形方法を理解する．
・複合材料成形の背景となる物理現象を理解する．
本専攻のディプロマ・ポリシー
(1) 機械航空宇宙工学分野に応じた高度な専門知識。
(2) 機械航空宇宙工学分野に応じた研究能力。
(3) 修得した高度な専門知識・研究能力と教養をもとに、論理的・批判的に思考し、自ら課題を発見・設定し、解決する能力。
(4) 修得した高度な専門知識・研究能力と教養をもとに、国際的な視野を持って活躍できる能力。
に該当する科目である。

· Understand various methods of molding composite materials.
· Understand the physical phenomena behind composites molding.

This course corresponds to the following diploma policy (1)-(4) in the Department of Mechanical Engineering, Graduate School of Science and Technology.
(1) Advanced expertise according to the field of mechanical and aerospace engineering.
(2) Research skills appropriate to the field of mechanical and aerospace engineering.
(3) The ability to think logically and critically, and to discover, set, and solve problems on one's own, based on the advanced expertise, research skills, and education acquired.
(4) The ability to work from an international perspective based on the advanced specialized knowledge, research skills, and education acquired.

受講生が、応用上の要求性能を満たす機械材料の開発を行う上で必要となるプロセス技術について理解し、応用可能な知識を修得すること。
授業のテーマ：応用上の要求性能を満たす機械材料の開発を行う上で必要となるプロセス技術


Participants are expected to understand the process technologies necessary for developing mechanical materials that satisfy the performance requirements in the application and acquire applicable knowledge.
Theme of the course: Process technology required to develop mechanical materials that satisfy the application requirements.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

機械材料工学特論を履修していることが望ましい

Participants will have ideally taken a special course on mechanical material engineering.

小テストの実施　Quiz type test／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

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適宜，課題を出す．　
Assigned on a timely basis.

各授業の課題発表（概ね70%）と到達度評価（概ね30%）により評価する．

Evaluation will be based on the presentation of each class assignment (approximately 70%) and achievement evaluation (approximately 30%).

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

Suresh G. Advani, Process modelling in composites manufacturing, CRC press.

授業計画
第1回：複合材料の基礎
第2回：強化材と高分子材料（熱可塑性・熱硬化性樹脂，その１）
第3回：強化材と高分子材料（熱可塑性・熱硬化性樹脂，その２）
第4回：強化材と高分子材料（熱可塑性・熱硬化性樹脂，その3）
第5回：強化材と高分子材料（強化材の特性，その１）
第6回：強化材と高分子材料（強化材の特性，その２）
第7回：前半理解度確認テスト
第8回：成形中の材料挙動（粘性，硬化反応，硬化度）
第9回：成形中の材料挙動（ボイド，ガラス転移温度，結晶化度）
第10回：成形中の材料挙動（連続の式，運動方程式）
第11回： 成形プロセスに関する力学（樹脂流動）
第12回： 成形プロセスに関する力学（加圧成形）
第13回：成形プロセスに関する力学（RTM成形）
第14回：成形プロセスに関する力学（ダルシー則と浸透係数）
第15回：到達度評価

Course content
1: Fundamentals of Composite Materials
2: Reinforcing Materials and Polymeric Materials (Thermoplastic and Thermosetting Resins, Part 1)
3: Reinforcing Materials and Polymeric Materials (Thermoplastic and Thermosetting Resins, Part 2)
4: Reinforcing Materials and Polymers (Thermoplastic and Thermosetting Resins, Part 3)
5: Reinforcing Materials and Polymeric Materials (Properties of Reinforcing Materials, Part 1)
6: Reinforcing Materials and Polymeric Materials (Properties of Reinforcing Materials, Part 2)
7: Comprehension test in the first half of the lecture
8: Material Behavior during Molding (viscosity, curing reaction, degree of cure)
9: Material behavior during molding (void, glass transition temperature, degree of crystallinity)
10: Material behavior during molding (equation of continuity, equation of motion)
11: Mechanics of molding process (resin flow)
12: Mechanics of molding process (pressure molding)
13: Mechanics on molding process (RTM molding)
14: Mechanics of molding process (Darcy's law and permeability)
15: Evaluation of achievement

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