基礎知識(応力,ひずみ,はりの曲げ強さ)。*学んだことがなくても材料力学のテキスト「応力,ひずみ」の節を10分間程度読んでいただければ十分です。構造物や製品において,その部品の破損はシステムの故障や重大な事故を引き起こす可能性があります。したがって,長期信頼性を確保した構造物や製品を強度設計製作するためには,使用する材料の強度試験を行い,強度特性を理解することは必須です。金属は,強く,よく伸びる性質を有します。そのため,いきなり壊れることはなく,必ずその変形や損傷の徴候がみられます。のぞみ34号のN700系車両で発生した重大インシデントである台車に発生した大きなき裂が記憶に新しいと思われます。これは,金属が伸びる性質を有するために異常を検知して停止することで脱線など大きな事故に至たらなかったと言い換えることができます。一方でセラミックスは,金属材料と比較して耐熱性,高比強度,耐摩耗性など優れた特性を有しています。最大の欠点は,非常に脆く,金属のように伸びないためにその変形や損傷の徴候が見られず,突然,脆性破壊します。セラミックスを構造用材料として応用を始めたころは,金属材料を中心に発達してきた強度設計手法が適用されてきました。そのまま応用することが難しいことが認識されてきました。脆く,伸びないセラミックスならではの強度の考え方・取扱い方があります。そこで本講座では金属材料と比較して,破壊メカニズムや破損の仕方の違いを説明します。次に,強度試験方法および強度データの取扱い方を説明するとともに,強度の解析方法について,実際の実験データとExcelを使って実践的に学べるように構成しました。応力計算およびワイブル解析を実践する。曲線を描き,破壊確率を予測する。破壊じん性値と解析した尺度母数を用いて,破壊に関与した欠陥寸法を推定する。解析したワイブルパラメータを用いて,強度-体積線図を描き,体積効果を学ぶ。3点曲げおよび4点曲げ強度のワイブル解析結果から試験方法の異なるデータを評価する手法を学ぶ。