機械材料工学特論

Advanced materials science andtechnology

997E302

75ASSMM525

武田　真一、小谷　政規、森本　哲也

Tetsuya Morimoto
Shinichi Takeda
Masaki Kotani

2026年度前期

2026年度

①First semester

水曜5限

Wednesday 5th period

創域理工学研究科　機械航空宇宙工学専攻、先端化学専攻、電気電子情報工学専攻

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Graduate School of Science and Technology
Department of Pure and Applied Chemistry, Graduate School of Science and Technology
Department of Electrical Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

材料の知識があって初めて，新しい機能・特性を有する機械部品の設計や製造，さらにはその利用が可能となる．機械材料学は，それゆえ機械工学の最も重要な基礎の一つであるといえる．本講義では，機械材料工学の中でも，現在の最先端技術や最新トピックスについて学んでいく．

Only who has the knowledge of materials can design, manufacture, and even use the mechanical parts with new functions and properties. “Materials science and engineering” is, therefore, one of the most important subjects of the mechanical engineering. In this course, you will have the opportunity to learn about the current state-of-the-art technology and the latest topics in materials science and engineering.

なぜ機械材料学の勉強をしなければならないのでしょうか． 機械部品は材料の組み合わせてでできています．したがって．適切な材料の選択は，機械部品を設計する機械系技術者にとって不可欠なスキルです． 材料の特性は，その組成とその材料組織によって決まり，材料組織は，その組成と受けたプロセスによって決まります．この講義の目的は，設計において最も重要な学問の一つである機械材料学における現在の最先端技術と最新のトピックに関する知識を習得することです． また，求められた特性，特に機械特性を得るための組織制御に関する原理・原則について学ぶことをも目的としています．

Why do you study materials science and engineering?  Engineering parts are made put of materials.  The selection of suitable materials is, therefore, an integral part of engineering design.  The properties of a material are determined by its composition and its microstructure, and the microstructure of a material is determined by its composition and by the processing it has received.  The aims of the course are to give knowledge about the current state-of-the-art technology and the latest topics in materials science and engineering, which are important in engineering design.  It is also aimed to give a theoretical background to control the material microstructures and especially mechanical properties.

広い範囲の工学的知識．課題に対して適切なアプローチを計画し，解決する問題解決力．工学の高度な知識・技術とこれを現実課題に適用し解決する能力．

A wide range of engineering knowledge. The problem-solving skills to plan an appropriate approach to solving a problem, and actually solve the problem. Advanced engineering knowledge and technology, and the ability to apply these to solving real-world problems.

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

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大学院生向け講義ではありますが、学部にて学ばれた機械力学、材料力学、弾性力学、構造力学を復習しておいて下さい。
Although this is a lecture for graduate students, please review the mechanics of materials, strength of materials, elasticity, and structural mechanics that you studied during your undergraduate courses.

レポートによる課題提出を4回ないしは5回行って頂きます．重みを付けずにこれらの宿題を採点し，成績評価に使用します．宿題は期日前であればいつ提出して下さっても結構です．

Four or five equally-weighted report assignments (homework) will be administered. Homework may be submitted any time before the due date.　

・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

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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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

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

特に指定致しませんが、David J. Perry "Aircraft Structures" ISBN-13: 978-0-486-48580-5, ISNB-10: 0-486-48580-3はDover社よりペーパーバックで出版されており使いやすいです。将来航空宇宙分野でお仕事をなさる場合、手元に置きたい本の一つです。
David J. Perry's 'Aircraft Structures' (ISBN-13: 978-0-486-48580-5, ISBN-10: 0-486-48580-3) is published in paperback by Dover Publications and is easy to use. If you plan to work in the aerospace field in the future, this is one of the books you will want to have on hand.

1. 機械・航空宇宙材料学序論　機械・航空宇宙材料学を学ぶ意義
Introduction to materials for machines and aerospace applications:
The significance of learning materials for machines and aerospace applications

2.  軽量構造材料(1)　金属材料
Light structural materials (1) Metals

3.  軽量構造材料(2)　高分子材料
Light structural materials (2) Polymers

4.  軽量構造材料(3)　複合材料
Light structural materials (3) Composites

5.  宇宙航空分野における構造材料設計 (1)　環境の影響
Design of structural materials in aerospace field (1)　Effect of environment

6.  宇宙航空分野における構造材料設計(2)  耐久性評価
Design of structural materials in aerospace field (2)　Durability evaluation

7.  知的構造材料(1) 非破壊検査
Smart structural materials (1)　Non-destructive evaluation

8.  知的構造材料(2) 損傷検出
Smart structural materials (2)　Damage detection

9.  知的構造材料(3) 光ファイバセンサ応用技術
Smart structural materials (3)　Technologies with fiber optic sensors

10.  知的構造材料(4) 航空機構造の開発
Smart structural materials (4)　Development of aircraft structures

11.　耐熱構造材料(1) 総論
Heat resistant structural materials (1)　Introduction

12.  耐熱構造材料(2) 耐熱金属材料
Heat resistant structural materials (2)　Heat resistant metals

13.  耐熱構造材料(3)　セラミクス基複合材料
Heat resistant structural materials (3)　Ceramics matrix composites

14.　耐熱構造材料(4)　耐熱コーティング＆関連技術
Heat resistant structural materials (4)　Heat resistant coating & Related technology

15. 到達度評価・総括
Evaluation and summary

-平成7年4月：総理府科学技術庁に採用 航空宇宙技術研究所（NAL）入所　ジェットエンジン材料・構造に係る研究に従事
平成9年3月：ドイツ航空宇宙研究センター（DLR）　派遣　セラミックス材料に係る研究に従事
平成11年2月：総理府科学技術庁　航空宇宙技術研究所（NAL）　帰所　セラミックス基複合材料に係る研究に従事
平成11年5月：特殊法人 宇宙開発事業団（NASDA）　出向　宇宙往還機耐熱構造の研究、およびHII-8号機事故対策に従事
平成13年5月：文部科学省　航空宇宙技術研究所（現　国立研究開発法人　宇宙航空研究開発機構）帰所　複合材料の研究およびHII-SRB事故対策に従事
平成19年4月：独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）出向　国産航空機プロジェクトに従事
平成20年11月：独立行政法人 宇宙航空研究開発機構（JAXA）　帰所　民間機事故調査、国産航空機型式証明、ＭＲＯに係るガルバニック腐食研究/ISO化プロジェクト、マルチマテリアル接着接合研究に従事         　　　
現在に至る

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