曲げとねじりの組合せ応力の実験

金属材料の片持ち回転曲げ疲労試験

材料の応力や変形と機械的性質を測定する

材料力学の実験では，「理論を検証する実験」と「材料試験」の２つに分類できる。 写真上は前者の一つで，曲げとねじりの組合せ応力の実験である。この他，片持ちはりと 突き出しはりの曲げ応力の実験や，円筒のねじり応力の実験，円環の曲げ応力の実験など を行っている。

「材料試験」では軟鋼と鋳鉄の引張試験，圧縮試験，ねじり試験と，軟鋼板の押抜き せん断試験，シャルピー衝撃試験を行っている。写真下は近年中に工学実験にも 加えたい疲労試験であり，高強度鋼の片持ち回転曲げ疲労試験を実施しており，２本の 試験片が，曲げの繰返し荷重を受けている。

４年機械のＫさん「ウワーすごい！！金属中ってこんな模様になってるんだね」
４年機械のＨ君「金属の中をのぞくって生まれてはじめてだけど，材料の実験っておもしろそうだな！！」

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ＫさんとＨ君がのぞいている金属の中の模様。
金属ごとにこのような模様が違うのです。
この模様を調べると金属の性質がわかってくるのです。

材料の顕微鏡組織と機械的性質との関係を理解する

映画やＴＶで刀鍛冶師が鋼を真っ赤な火の中から取り出して、 水の中に入れる作業、いわゆる「焼きを入れる」という画面をよく見かけます。 焼きを入れるとなぜ鋼は硬くなるのだろうか？という疑問を持ったことはありま せんか？

顕微鏡で鋼の内部を観察すると、焼きを入れる前と後では、全く異なったもの になってしまうというのがその理由です。

実際に焼きを入れたり、硬さを測ったり、顕微鏡を観察したりの実験をして、 学問的になぞを解明していくというような勉強をしています。

加工学実験では，旋盤加工における切削動力と表面粗さを測定し， 実験と理論値との差異を考察します。また，鍛造シミュレーターを用いた押出し加工のシミュレーションを行います。

力と運動の法則、ばねの振動、エネルギ保存則を理解する

基礎力学には摩擦、滑車による力のつりあいなどの静力学、質量、加速度、力など運動の法則、 運動量保存則、エネルギ保存則、ばねの振動などの動力学があります。

基本的には物理学の力学分野の法則を実験を通して理解を深めるものです。

1. 力のつりあい、摩擦、滑車
2. ニュートンの運動の第２法則
3. ばねの自由振動、運動量、エネルギ保存則

マイコンを駆使して，自動搬送車を動かそう！

マイコン実験では，シャープ製ポケコンに内蔵されたＺ８０マイコンを 利用して，マイコンの仕組み，アセンブリ言語とマシン語，Ｉ／Ｏを用い た外部装置の制御について学びます．特に，機械エンジニアにとって今後 必要であろうと考えられる，コンピュータや外部装置などのハードと，そ れらを制御するソフトの結び付きの理解に力点を置いています．

中でも，インターフェイスとして８２５５ボード（写真参考）を利用し た外部装置の制御は面白く，ＬＥＤランプの点滅制御，模型モータの回転 制御，および黒いラインテープに添って動く模型自動搬送車などの動作制 御を行います．このように，本実験は単にコンピュータを使ったプログラ ミング的なものではなく，実際にプログラム通り各模型が動作するので， やってて楽しい実験です．