衝撃変形の評価と耐衝撃設計への展開

様々なケーススタディーを通し、実用的な衝撃工学の知識と
その応用として耐衝撃設計へのアプローチを解説！
衝撃変形試験を行うためのノウハウを詳しく説明します！

講師

防衛大学校　システム工学群　機械工学科　准教授　博士（工学）　山田 浩之　氏

【ご専門】 衝撃工学、材料力学、金属工学、非破壊検査

【学協会等】 　
日本機械学会、日本材料学会、軽金属学会、アメリカ機械学会、日本金属学会、
日本非破壊検査協会、日本航空宇宙学会、日本実験力学会

【ご略歴】
2010年3月　大阪大学大学院基礎工学研究科機能創成専攻博士後期課程修了 　
2010年4月　防衛大学校システム工学群機械工学科　助教 　
2012年10月　防衛大学校システム工学群機械工学科　講師 　
2016年4月　防衛大学校システム工学群機械工学科　准教授

受講料

■ セミナー主催者からの会員登録をしていただいた場合、1名で申込の場合47,250円、
　 2名同時申込の場合計49,980円（2人目無料：1名あたり24,990円）で受講できます。
　 備考欄に「会員登録希望」と希望の案内方法【メールまたは郵送】を記入ください。
  （セミナーのお申し込みと同時に会員登録をさせていただきますので、
　  今回の受講料から会員価格を適用いたします。）
※ 会員登録とは
　 ご登録いただきますと、セミナーや書籍などの商品をご案内させていただきます。
　 すべて無料で年会費・更新料・登録費は一切掛かりません。

受講対象・レベル

・衝撃問題を取り扱う必要がある技術者
・強度設計に衝撃工学を応用したい方（主に自動車、航空機、精密機器、
　機械材料（鉄鋼、アルミニウム）を扱う技術者）
・材料・構造体の衝撃変形試験方法（スプリット・ホプキンソン棒法）を学びたい方　

習得できる知識

・衝撃工学の基礎知識
・衝撃問題における実験技術（スプリット・ホプキンソン棒法）
・耐衝撃設計へのアプローチの基礎　

趣旨

　衝撃工学は身近に存在する衝突（自動車など輸送機器）、落下（携帯などの電子デバイス）の
ような実現象問題を解明する上で必要不可欠な分野です。しかし、衝撃工学を解説した参考書が
非常に少ないため、具体的にどうやって実験すれば良いかわからないことから、難しい学問という
印象を持たれてしまいます。しかし、衝撃工学の正しい知識は、現実的かつ安全性を考慮した
構造物の耐衝撃設計に大きく役立ちます。
　本セミナーは、衝撃工学を学ぶ初学的な位置付けで、基礎問題を重視した内容です。
衝撃工学で重要となる応力波の概念をメインに、衝撃変形時の応力-ひずみ関係の計測方法、
金属材料学的な視点からの基礎理論（転位運動の熱活性化理論）、有限要素解析、
様々なケーススタディーを通して、実用的な衝撃工学の知識とその応用として耐衝撃設計への
アプローチを解説します。
　今回は特に、衝撃工学を身近に感じてもらえるように、実際に衝撃変形試験を行うための
ノウハウ（主に代表的な衝撃試験方法であるスプリット・ホプキンソン棒法）について、
動画等を使って詳しく説明します。　

プログラム

１．はじめに～衝撃変形とは？～

２．衝撃工学の基礎知識
　　（1）材料力学の教科書における衝撃問題
　　（2）応力波伝播の基礎知識
　　（3）応力波伝播による弾性変形
　　（4）応力波の入射、透過、反射
　　（5）応力波の伝播問題に関するケーススタディー
　　（6）応力－ひずみ関係（材料構成式）
　　（7）ひずみ速度依存性
　　（8）転位運動の熱活性化理論

３．衝撃変形における材料・構造体の応力―ひずみ関係の計測方法
　　（1）衝撃試験計測で落ち入りやすいミス
　　（2）一般的な衝撃試験の計測手法（ひずみゲージによる測定）
　　（3）高速度カメラを使用した衝撃現象の観察
　　（4）代表的な衝撃試験方法
　　　　（a）スプリット・ホプキンソン棒法
　　　　（b）ワンバー法
　　　　（c）落錘試験
　　　　（d）その他

４．スプリット・ホプキンソン棒型衝撃試験装置の使用方法と応用
　　（1）実験できる条件
　　（2）必要な計測機器
　　（3）試験装置の設計および設置に必要なノウハウ
　　（4）実際の実験風景
　　（5）実験結果の解析方法
　　（6）まとめ

５．衝撃における有限要素解析
　　（1）衝撃問題における有限要素解析
　　（2）陽解法を使った解析
　　（3）材料構成式の重要性
　　（4）耐衝撃設計における有限要素解析の利便性

６．衝撃工学に関するケーススタディー
　　（1）鉄鋼材料、アルミニウム合金の衝撃変形特性（データの紹介）
　　（2）発泡構造体の衝撃緩衝・吸収エネルギー評価とその応用（発泡高分子材料、発泡アルミニウム
              など）
　　（3）低強度材料のひずみ速度依存性（例：生体模擬材料への応用）
　　（4）押込試験を使った新しい材料構成式の評価
　　（5）その他

７．まとめ