木質強度学

担当教官(所属、所在)
関野 登(農林環境科学科森林科学講座、1号館108号室)

対象学生 科目の種別 開講学期 単位数
農林環境科学科
 森林科学講座3年次
講座科目
必修
前期2単位

授業の目標
 多孔性材料である木材は、他材料と比較して軽量高強度という特徴をもつ。ただし、生物材料特有の組織構造に起因して、木材の方向によって種々の性質が異なる”異方性”や樹種特性を有する。木材を適性に加工・利用するには、このような特性を十分に理解する必要がある。本講義では、木材の様々な力学特性について、他材料との比較を交えて論じる。

概要と計画
 はじめに、弾性・粘弾性・破壊など、外力に対する応答の仕方を基礎から学ぶ。その後,各種の力学的性質や、これらに及ぼす種々の影響因子と影響の仕方について学習する。続いて、木材のような高分子材料に特徴的な現象である応力緩和やクリープ、およびそのモデル化手法について学ぶ。最後に、木材を構造部材として使うときに重要となる許容応力度や、強度等級区分(ストレスグレーディング)について学ぶ。
   第1回   :外力に対する木材の応答 (弾性・粘弾性・塑性・破壊)
   第2〜6回 :力学的性質各論 @圧縮 A引張 B曲げ Cせん断 
          D柱の座屈Eねじり F硬さ G衝撃 H摩耗 I疲労
   第7回   :中間テスト
   第8〜10回 :力学的性質に及ぼす諸因子
          @密度 A繊維傾斜 B節 C含水率 D温度 E荷重速度
   第11〜12回:応力緩和とクリープ
   第13回   :動弾性  
   第14回   :ストレスグレーディングと許容応力度
   第15回   :予備

教室外の学習
授業中に随時行う演習の残りは宿題となる。

教科書、参考書
「木材科学講座3 物理」(高橋・中山編、海青社)を教科書に用いる。
また、必要に応じて参考資料を配布する。

授業の形式
講義が主体であり、随時、演習を課す。

成績評価の方式
 学期中間および学期末の試験結果で評価し、その割合は各々50%とする。
 また、出席率1/2以下の者には単位を与えない。

履修に当たっての留意点
出席を毎時間とる。質問は随時受け付ける。