衝撃工学の基礎と設計および製品開発への応用とそのポイント <オンラインセミナー>

~ 応力波の基礎、材料の高速変形挙動の定式化、材料の高速変形挙動の測定手法、衝撃工学の製品への応用 ~

・安全性や信頼性の確保に不可欠な衝撃の基礎から応用までを短時間で俯瞰的に修得し、製品設計開発に応用するための講座
・衝撃に関するメカニズム、実験、シミュレーションを総合的に学び、衝撃工学を活かした衝撃に強い製品開発に活かそう!

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講師の言葉

 衝撃工学は、瞬間的に発生する大きな力が材料や構造体に与える影響を解明し、それを制御・応用する学問分野です。自動車や航空機、鉄道、スマートフォンなどの身近な製品から、災害時の防災構造物に至るまで、安全性や信頼性の確保に不可欠な基盤技術といえます。
 本セミナーでは、まず「衝撃とは何か」という基礎概念から出発し、応力波伝播や材料のひずみ速度依存性といった理論的背景を整理します。そのうえで、スプリット・ホプキンソン棒法や高速度カメラ観察、数値シミュレーションなど、最新の測定・解析手法を具体的に紹介します。
 さらに、自動車の衝突安全設計や軽量発泡材料の衝撃吸収特性など、実際の製品応用事例をケーススタディとして取り上げ、研究から産業への橋渡しを議論します。理論・実験・シミュレーションを総合的に学ぶことで、参加者の皆様が自らの専門分野に衝撃工学を活かす視点を獲得できることを目指しています。

セミナー詳細

開催日時
  • 2026年01月22日(木) 10:00 ~ 17:00
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー加工・接着接合・材料
受講対象者 ・自動車、航空機、鉄道、建築・土木など、輸送機器・社会基盤分野における設計・開発・安全評価に携わる技術者
・スマートフォンや電子機器などの衝撃耐性設計・信頼性評価に従事する研究者・技術者
・材料メーカーや加工産業で、高速変形や衝撃挙動に関心を持つ研究開発担当者
・衝突安全、耐震・耐衝撃構造の開発に関心を持つ防災・社会インフラ関連技術者
・大学・高専・大学院に所属し、材料力学、機械工学、構造力学などを専門とする学生・若手研究者
・衝撃現象の基礎から最先端の解析手法・実験技術を学び、自分の専門分野に応用したい方
予備知識 ・本セミナーは、衝撃工学に初めて触れる方でも理解できるように構成されていますので、特別な予備知識がなくとも受講可能です
・材料力学の基礎(応力・ひずみ、弾性・塑性変形、応力ひずみ曲線など)について多少心得があると、より理解がスムーズになります
修得知識 ・本セミナーでは、衝撃工学の基礎から応用までを短時間で俯瞰的に学ぶことができます。力積やエネルギー保存といった基本概念、応力波伝播や材料のひずみ速度依存性といった重要な理論、さらには代表的な実験手法(スプリット・ホプキンソン棒法、高速度カメラ観察など)や数値解析の考え方に触れることができます
・衝撃工学という分野の全体像を理解し、製品開発や研究にどのように関わるかをイメージできるようになることを目指しています
プログラム

1.衝撃工学の意義
  (1).学術的意義
    a.モノが高速で変形する現象とは?
    b.準静的な変形・破壊と衝撃を伴う変形・破壊の違い
    c.材料力学に時間の概念を
  (2).社会的意義
    a.衝撃現象は安全率でカバーすればよい?
    b.安全率で誤魔化さない最適な設計へ
    c.正確な衝撃試験を実施する難しさ

2.“衝撃”とはなにか?
  (1).どんな現象?
  (2).力積と運動量から
  (3).エネルギー保存から
  (4).物質粒子の移動として

3.応力が波として伝播する世界 ~応力波の基礎~
  (1).一次元波動方程式の導出
  (2).応力波の境界による反射
  (3).応力波の透過 不連続面での振る舞い

4.材料物性+衝撃工学 ~材料の高速変形挙動を定式化する~
  (1).応力ひずみ関係の表現 ~材料構成則~
  (2).ひずみ速度依存性
  (3).転移の熱活性化理論

5.材料の高速変形挙動の測定および解析手法
  (1).シャルピー試験は高速変形挙動を測定可能?
  (2).視覚的測定
    a.高速度カメラ
    b.デジタル画像相関法
    c.応力発光体
    d.シュリーレン法
  (3).応力ひずみ関係の取得
    a.スプリット・ホプキンソン棒(SHB)法
    b.ワンバー法
    c.落錘試験
  (4).数値シミュレーションの利用
    a.有限要素解析(陽解法)
    b.粒子法(SPH、DEM)

6.耐衝撃設計の基礎と製品への応用
  (1).製品設計における耐衝撃性設計の必要性
  (2).材料選択と評価法(ひずみ速度依存性の考慮)
  (3).衝撃試験データの解析と設計へのフィードバック
  (4).衝撃工学の製品への応用例 ~ケーススタディ~
    a.火山防災における耐噴石シェルター
    b.建築現場における飛散防止シート
    c.携帯電話・スマートフォン・タブレット端末の破損防止用衝撃吸収部材
    d.ソフトテニスラケットの把持力測定システム
    e.衝撃吸収部材としてのメカニカルメタマテリアル

キーワード 衝撃 応力波 材料物性 材料構成則 ひずみ速度依存性 転移 高速変形挙動 シャルピー試験 応力ひずみ ワンバー法 陽解法 粒子法 スプリット・ホプキンソン棒(SHB)法 落錘試験 視覚的測定
タグ 金属疲労材料力学・有限要素法
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日