授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 構造用金属材料のミクロ・ナノ組織を制御して高強度化・高機能化を実現するための学問を体系的に理解することを目的とする。
具体的には相変態や析出の制御、ミクロ・ナノ組織因子と機械的性質の関係を学ぶ。同様に、金属材料を製造する様々なプロセスの基礎も学ぶ。フェイズフィールドなどの理論計算やデータサイエンス手法の構造材りょへの適用方法を理解をする。関連する文献を調査報告し、博士論文に関連する研究開発動向について理解する。
このセミナー終了時には、材料の高強度化・高機能化の手法を具体例をあげて論じることができる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | The objective of this course is to systematically understand the study of controlling micro- and nanostructures of structural metallic materials to realize high strength and high functionality.
Specifically, students will learn the control of phase transformation and precipitation, and the relationship between micro- and nano-structure factors and mechanical properties. Similarly, the fundamentals of the various processes for producing metallic materials will also be studied. Students will understand how to apply theoretical calculations and data science methods such as phase fields to structural materials. Students will review relevant literature and gain an understanding of research and development trends relevant to their PhD thesis.
By the end of this seminar, students will be able to discuss methods for increasing the strength and functionality of materials with specific examples. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 構造用金属材料のミクロ・ナノ組織を制御して高強度化・高機能化を実現するための学問を体系的に理解することを目的とする。
具体的には相変態や析出の制御、ミクロ・ナノ組織因子と機械的性質の関係を学ぶ。同様に、金属材料を製造する様々なプロセスの基礎も学ぶ。フェイズフィールドなどの理論計算やデータサイエンス手法の構造材りょへの適用方法を理解をする。関連する文献を調査報告し、博士論文に関連する研究開発動向について理解する。
このセミナー終了時には、材料の高強度化・高機能化の手法を具体例をあげて論じることができる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | The objective of this course is to systematically understand the study of controlling micro- and nanostructures of structural metallic materials to realize high strength and high functionality.
Specifically, students will learn the control of phase transformation and precipitation, and the relationship between micro- and nano-structure factors and mechanical properties. Similarly, the fundamentals of the various processes for producing metallic materials will also be studied. Students will understand how to apply theoretical calculations and data science methods such as phase fields to structural materials. Students will review relevant literature and gain an understanding of research and development trends relevant to their PhD thesis.
By the end of this seminar, students will be able to discuss methods for increasing the strength and functionality of materials with specific examples. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Introduction to Computational Materials Design、Strength of Materials |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １．構造用金属材料のミクロ・ナノ組織
２．金属材料の相変態（凝固、析出も含む）機構
３．回折現象を用いた結晶構造解析
４．フェイズフィールド法を用いた理論計算
５．データ科学手法による金属材料への適用
６．金属材料の製造プロセス
発表者は、必ずセミナー発表資料を作成する。
特に、発表資料は英語で作成する。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Micro- and nano-structures of structural metallic materials
2. Phase transformation (including solidification and precipitation) mechanisms of metallic materials
3. Crystal structure analysis using diffraction phenomena
4. Theoretical calculations using phase field methods
5. Data science methods applied to metallic materials
6. Manufacturing processes of metallic materials
All presenters must prepare seminar presentation materials.
In particular, presentation materials should be prepared in English. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 成績評価は、以下の方法で行う。
・輪講への出席状況と受講態度 50%、
・発表の内容と質疑応答のレベル 50%
で総合判定する。
基礎的な問題を適切に扱うことができれば合格とし、より高度な問題を扱うことができれば、それに応じて成績に反映させる。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | Your overall grade in the seminar will be decided based on the following:
Attendance and attitude (question and answer) in seminar:50%,
Presentation and discussions: 50%,
Pass the examination if the basic problem can be dealt with reasonably, and if it can handle the more advanced problem, reflect it in the grade accordingly. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | ・履修条件は要しない。
・教員への質問は，TACT 機能「メッセージ」により行うこと。
・授業に関する受講学生間の意見交換は，TACT 機能「メッセージ」により行うこと。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | ・No registration requirements.
・Ask questions to teachers using the TACT function "Message".
・The TACT function "Message" can be used to exchange opinions among students. |
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教科書【日本語】
Textbook | | 小山敏幸, 高木知弘：「フェーズフィールド法入門」, 丸善, (2013).
Materials Science and Engineering 8th edition, William D. Callister and David G. Rethwisch, Wiley (2011). |
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教科書【英語】
Textbook | | T.Koyama and T.Takaki: Introduction to phase-field method, Maruzen, (2013).
Materials Science and Engineering 8th edition, William D. Callister and David G. Rethwisch, Wiley (2011). |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 小山敏幸: 「材料設計計算工学 -計算組織学編-」, 内田老鶴圃, (2019).
阿部太一: 「材料設計計算工学 -計算熱力学編-」, 内田老鶴圃, (2019).
西澤泰二：「ミクロ組織の熱力学」, 日本金属学会, (2005）. |
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参考書【英語】
Reference Book | | T.Koyama: Computational materials design - Computational phase transformations -, Uchoda Roukakuho Publishing Co. Ltd., (2019).
T.Abe: Computational materials design - Computational thermodynamics -, Uchoda Roukakuho Publishing Co. Ltd., (2019),
T. Nishizawa: Thremodynamics for microstructures, Japan Institute of Metals, (2005). |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Check as many reference papers as possible. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | | 授業は対面もしくは対面・遠隔（オンデマンド型）の併用で行う予定である(状況の拠っては、遠隔のみの場合もある)。遠隔授業はZOOMで行い、資料の共有等に関しては、TACTにて行う。 |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | ・Classes will be conducted by face-to-face, or in combination with face-to-face and remote (on-demand type) (depending on the situation, it may be only remote).
・Remote lecture will be conducted at ZOOM, and the lecture handouts will be shared through TACT. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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