2025年度

前期

衝撃工学特論

講義

Advanced Course of Impact Engineering

Z1900020 衝撃工学特論 [遠隔(同)]

田中 克昌

2.0単位

水曜5限

新宿

A 専攻する研究領域における高度な専門知識を身につけたもの 100%
B 科学技術を運用する能力を身につけたもの　0%
C 主体的に研究に取り組み、社会や職業についての知識や技術者や研究者として必要な倫理観を身につけたもの　0%
D 特定の専門領域における創成能力を身につけたもの　0%

車や電車の衝突，高層建築物からの落下物衝撃，台風や竜巻による飛散破片物の衝突など，日常生活の中で起きている衝撃問題は，社会生活上の安全性を確保する観点から，近年ますます重要になってきている．しかし，衝撃負荷を受ける構造物の挙動は，静荷重を受ける場合の挙動とは異なり，この違いを理解しておくことが安全設計を行う上で必要とされる．
　本講義では，衝撃問題を扱う上で基礎となる弾性応力波の挙動に関する基本的事項を中心に解説することにより，衝撃問題を応力波の伝播として理解することを目的とする．

製品の安全性評価や設計について興味があり，材料力学の基本概念，線形代数や解析学などの基本を理解していることが望ましい．

特に活用しない

１．ガイダンス，日常生活にある身近な衝撃
２．衝撃を理解するための基礎的事項（1）　質点の力学における衝突問題
３．衝撃を理解するための基礎的事項（2）　材料力学における衝突問題
４．動弾性理論
５．棒の縦衝撃理論と支配方程式
６．棒中を伝播する応力波の性質
７．図式解法による応力波の解析（1）
８．図式解法による応力波の解析（2）
9．波動伝播理論による棒の応力解析（1）　ラプラス変換
10．波動伝播理論による棒の応力解析（2）　逆ラプラス変換
11．波動伝播理論による棒の応力解析（3）　図式解法による解との比較
12．棒の縦衝撃における逆問題の解析
13．ばね・質点系による近似解析
14．棒の弾塑性衝撃応答の解析（1）
15．棒の弾塑性衝撃応答の解析（2）

授業形態は原則として，講義を主体とし，講義の後半に小演習を行う．成績評価は，授業内に実施する演習課題（40%）および最終レポート（60%）をもとに行い，理解度をA＋，A，B，C，D，Fの6段階で評価する．Grade D以上を合格とする．

・各回の演習問題については，授業内で口頭にて講評を述べる．

指定教科書なし．講義資料を配付する．

石川信隆ほか3名，基礎からの衝撃工学，森北出版（2008），ISBN：978-4-627-94711-5
横山隆 編著，衝撃工学の基礎と応用，共立出版（2014），ISBN：978-4-320-08195-6

簡単な質問は，授業内に受け付ける．
金曜日　11:40〜12:30　新宿校舎　高層棟A-1776室（スポーツ材料力学研究室，ktanaka@cc.kogakuin.ac.jp）

有限要素解析など，数値解析ツールの大幅な進歩によって，現在では複雑な衝撃問題を，誰もが簡単に扱うことができるようになっている．しかし，そこで得られた解を正しく解釈するためには，衝撃現象を理解し，その問題解決のための知識を習得することが要求される．衝撃問題の場合，荷重は応力波となって固体の中を伝播する，すなわち波動の問題として考えることができることを，この講義を通じて理解し，数値解析の結果を正しく判断するための基礎知識を身につけてほしい．

実務家担当科目ではない

機械工学専攻