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材料強度学

strength and fracture of materials

 固体材料に外力が加わると,変形や破壊などの力学的挙動を示す.材料強度学は,材料の力学的挙動を広範に取扱う学問である.材料の力学的挙動は,外力によって引起こされる応力あるいはひずみと,その応力,ひずみに対する材料の抵抗として論じられる.材料強度学はこの力学的挙動を予測し,合理的な設計と安全性を両立させることを目的としている.外力による応力,ひずみを求めるために,材料力学,弾性力学,塑性力学,粘弾性学および破壊力学などの連続体力学が用いられている.最近では,有限要素法などの数値計算法が広く行われている.一方,材料の抵抗には,微視的および巨視的な力学的性質だけでなく,原子レベルから巨視的な範囲にわたる材料構造および環境因子なども関与しており,その解析には固体物理学,化学,材料科学などの広範な学問分野を必要としている.最近では,高分解能電子顕微鏡やプローブ顕微鏡などによる原子レベルの観察や分子動力学法などの数値計算法による原子レベルのシミュレーションが行われている.