材料力学(増補) - 機械設計の基礎

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材料力学(増補) - 機械設計の基礎

  • ISBN:9784339046687

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内容説明

材料の変形特性の評価法や応力解析の考え方,はりとたわみ,ねじり,ひずみエネルギー,最大せん断応力,座屈,高温での強度特性などを解説。さらに増補では機械要素の設計で必要なより多くの課題を解決するための内容を追加した。

目次

1.応力とひずみ
1.1 材料力学と機械設計
1.2 切断法
1.3 応力
 1.3.1 垂直応力
 1.3.2 せん断応力
1.4 ひずみ
 1.4.1 垂直ひずみ
 1.4.2 横ひずみとポアソン比
 1.4.3 せん断ひずみ

2.応力解析
2.1 機械材料の変形特性
2.2 フックの法則
2.3 許容応力と安全率
2.4 応力集中
引用・参考文献

3.はりのせん断力と曲げモーメント
3.1 はりの支持と外力
3.2 せん断力と曲げモーメント
3.3 片持ちはり
 3.3.1 はりの先端に集中荷重が加わる場合
 3.3.2 はりの途中に集中荷重が加わる場合
 3.3.3 分布荷重が加わる場合
 3.3.4 座標軸のとり方
3.4 両端支持はり(単純支持はり)
 3.4.1 集中荷重が加わる場合
 3.4.2 複数の集中荷重が加わる場合
 3.4.3 分布荷重が加わる場合
 3.4.4 集中モーメントが加わる場合
3.5 移動荷重が作用するはり
3.6 せん断力と曲げモーメントの関係

4.はりの応力
4.1 曲げ応力
4.2 断面モーメントと断面係数
 4.2.1 図心と断面一次モーメント
 4.2.2 平行軸の定理
 4.2.3 直交軸の定理
 4.2.4 加法定理(減法定理)
 4.2.5 いろいろな断面形状の断面二次モーメントと断面係数
4.3 せん断応力
引用・参考文献

5.はりのたわみ
5.1 たわみ曲線
5.2 片持ちはり
 5.2.1 集中荷重が加わる場合
 5.2.2 分布荷重が加わる場合
5.3 両端支持はり(単純支持はり)
 5.3.1 集中荷重が加わる場合
 5.3.2 分布荷重が加わる場合
5.4 不静定はり
 5.4.1 両端が固定支持されたはり
 5.4.2 固定支持端と単純支持端を有するはり
 5.4.3 不静定はりを重ね合わせの原理で考える
5.5 平等強さのはり

6.ねじり
6.1 丸軸のねじり
 6.1.1 ねじり応力の分布
 6.1.2 ねじれ角と軸の強度
6.2 中空丸軸のねじり
6.3 伝動軸
 6.3.1 ねじり応力
 6.3.2 設計で考慮する項目
6.4 密巻コイルばね
 6.4.1 ばねの応力
 6.4.2 ばねの変形
6.5 円形でない断面を持つ棒のねじり
 6.5.1 楕円形断面の棒のねじり
 6.5.2 長方形断面の棒のねじり
引用・参考文献

7.円筒および球殻
7.1 薄肉円筒
7.2 薄肉球殻
7.3 厚肉円筒

8.ひずみエネルギー
8.1 仕事とひずみエネルギー
8.2 引張りと圧縮によるひずみエネルギー
8.3 せん断によるひずみエネルギー
8.4 一般化力によるひずみエネルギー
 8.4.1 曲げによるひずみエネルギー
 8.4.2 ねじりによるひずみエネルギー
8.5 相反定理
8.6 カスチリアノの定理
8.7 衝撃荷重

9.組合せ応力
9.1 3次元における応力とひずみ
 9.1.1 3次元の応力成分
 9.1.2 応力とひずみの関係
 9.1.3 3次元問題の2次元化
9.2 傾斜面上の応力
 9.2.1 垂直応力とせん断応力
 9.2.2 主応力
 9.2.3 主せん断応力
 9.2.4 モールの応力円
 9.2.5 曲げとねじりの組合せ
9.3 弾性定数間の関係と体積弾性係数
 9.3.1 弾性定数間の関係
 9.3.2 体積弾性係数
9.4 円柱座標における応力

10.柱の座屈
10.1 安定と不安定
10.2 座屈荷重
10.3 種々の端末条件をもつ柱の座屈
10.4 荷重の偏心や初期たわみを有する柱の座屈
 10.4.1 偏心の影響
 10.4.2 初期たわみの影響
10.5 座屈の設計公式
 10.5.1 ゴールドン・ランキンの式
 10.5.2 テトマイヤーの式

11.熱応力
11.1 棒の熱応力
11.2 熱応力に関する例題

12.破損の法則
12.1 破損基準
12.2 最大主応力説
12.3 最大せん断応力説
12.4 せん断ひずみエネルギー説

13.疲労
13.1 S-N曲線
 13.1.1 疲労破壊の過程
 13.1.2 疲労試験
 13.1.3 S-N曲線
 13.1.4 S-N曲線に影響を及ぼす因子
13.2 f-N曲線
 13.2.1 高サイクル疲労と低サイクル疲労
 13.2.2 f-N曲線
13.3 疲労破壊への破壊力学の適用
 13.3.1 き裂先端の応力
 13.3.2 応力拡大係数
 13.3.3 き裂先端塑性域
 13.3.4 その他の破壊力学パラメータ
 13.3.5 疲労き裂進展寿命の評価
引用・参考文献

14.高温における変形と強度
14.1 高温における変形
14.2 クリープ
 14.2.1 クリープ変形
 14.2.2 クリープ変形の構成式
14.3 リラクセーション
14.4 高温強度
引用・参考文献

15.機械材料の力学的性質
15.1 弾性と塑性
15.2 粘弾性
15.3 硬さ
15.4 残留応力
15.5 力学的機能材料の性質
 15.5.1 複合材料
 15.5.2 傾斜機能材料
 15.5.3 インテリジェント材料
 15.5.4 多孔質材料
引用・参考文献

付録
索引