数式に頼らない直感的理解による材料設計のためのレオロジー入門

セミナー趣旨

「直感的に感じる違いをきちんとした理解」へと結びつけるために、本講座では、「箇条書き」や「図解」を多用します。そうすることで、ブレイクダウンしたイメージとして直感的に捉えていきます。
また、数式だけに頼ることなく、数式が表したいことを理解して、イメージと数式をつなげていきます。
本講座は、レオロジーを実践的に使いこなすためのベースとなる基本的な事項を実感として理解し、材料の持つ「流動と弾性」という二面性をイメージとして持てるようになることを目指します。

■数式に頼らないということ
本講座では、できるだけ数式に頼らない説明を目指します。
ただ、「数式に頼らない」ということは、「数式を使わない」という意味ではありません。
・状態をイメージするためには、数学的な感覚は有効
・直感的に感じるイメージを数学とつなげて理解すれば、共有しやすい。
・そのために、数学（算数？）的な事項の復習もやります。
・「天下りの数式展開」は無駄。数式の表す内容をイメージしましょう。

セミナープログラム

Chapter毎に振り返りテストを設けてあります。
全ての動画を視聴後、最終テストを経て終了証発行となります。

0.イントロダクション
　・レオロジーとは
　・目指すもの
　・感じてきたこと
　・イメージを大事に
　・数式に頼らないということ

1．はじめに
◆この章での話
ここでは、レオロジーという「考え方」についての説明から始めていきます。
この章の内容について、簡単にまとめました。

◎はじめに、「レオロジー」という言葉について、その歴史的背景を振り返りその流れを確認します。
◎次に、レオロジーが関わる分野が非常に広範囲に渡り、会社での商品開発へ有用であることを見ます。
◎そして、人間の直感とレオロジーとの親和性が高いことについて考えてみます。
◎最後に、ここでの「おすすめの理解へのアプローチ」について紹介します。

　1．1 レオロジーとは？
　　・レオロジーの始まり
　　・レオロジーのやり方
　1．2 会社の仕事とレオロジー
　　・レオロジーの関わる分野
　　・会社の仕事（開発のフローとレオロジー）
　　・商品の開発と設計
　　・機能設計とレオロジー
　1．3 人の感覚とレオロジー
　　・オノマトペとレオロジー
　　・人間の五感とレオロジー
　　・人間の判断基準は？
　　・ウェーバー・フェヒナーの法則
　1．4 レオロジーを理解するために
　　・レオロジーの難しい点
　　・理解へのアプローチ
　　・見える化のすすめ
　　・色々なモデル化

2．レオロジーをはじめる前に
◆この章での話
ここでは、「レオロジーをはじめる前に」として、レオロジーを理解するために必要となる準備を行っていきます。
具体的には、数学及び物理の基本となるような考え方についての確認から手を付けていきます。

　2．1 数学的な事項の確認から
　　・関数について
　　・線型という意味を理解しよう
　2．2 物理的に考えましょう
　　・物理モデルについて
　　・物理モデルと線型性
　　・物理モデルを理解するために
　　・「量」、「次元」、「単位」

3．レオロジーのはじめの一歩
◆この章での話
ここでは、固体と液体という基本的な物質の有り様について、考えていきます。

◎固体の最も基本的なモデルである弾性体という状態を考えます。
◎刺激と応答を表すために、ひずみと応力を使うことで力学モデルが書けることを学びます。
◎つづいて、液体が流れるということを考えます。
◎液体の力学モデルが、「ひずみ速度」で表されることを学びます。

　3.1 レオロジーのはじめの一歩
　　・レオロジーのやり方の再確認
　　・力について
　　・物質の変形と仕事
　3.2 弾性体の力学的な刺激と応答
　　・弾性体の力学的な刺激と応答
　　・二つの変形とひずみ
　　・引張変形とコーシーひずみ
　　・せん断変形とせん断ひずみ
　　・応力のイメージ
　　・伸長応力σ、せん断応力τ
　　・せん断応力のイメージ
　3．3 力学モデルについて
　　・弾性体の力学モデル
　　・せん断変形の力学モデル
　　・液体の変形と応答
　　・流れるという性質
　　・液体の性質を直感的に理解
　　・ニュートンの法則
　　・液体の力学モデル

4．物質のレオロジーを始める前に
◆この章での話
具体的なレオロジーの議論に入る前に、もう少しだけ、これからの議論に必要となる数学と物理の基礎的な事項について確認していきましょう。

　4.1　1 レオロジーで扱う関数について
　　・関数の一覧
　　・指数関数について
　　・指数の性質
　　・対数関数について
　　・対数の性質
　　・対数グラフ
　4.2　微積分について
　　・微分について
　　・微分の考え方、最小限の微分の知識
　　・積分について
　　・積分の2つのイメージ
　　・微積分の直感的理解
　　・微積分と微分方程式
　　・微分で表される自然現象
　4.3 物理モデルを物質の物理とつなげるために
　　・力、仕事、エネルギー
　　・ポテンシャルと力と微積分
　　・摩擦と熱

5．物理化学として物体を見直すと
◆この章での話
この章では、物質の三態（固体、液体、気体）について、物理化学的に見直します。
固体と液体の違い、さらに、その間に存在するガラス状態を理解していきます。最後に、刺激への力学的応答としての応力について、固体と液体の双方を考えます。

　5.1 物質の三態について
　　・物質の三態
　　・マクロとミクロ
　　・固体のモデルとしての結晶
　　・固体での粒子の関係
　　・固体と液体
　　・固体と液体の間にある相転移
　　・粒子間の状態を観る方法
　　・液体の空隙と粒子の移動
　　・マクロな描像とミクロにおきていること
　　・結局、物質の三態とは
　5.2 流れるということは？
　　・マクロな変形と粒子の移動
　　・固体と液体の境目は？
　　・ガラス状態
　　・ポリマー（N=2）のガラス状態
　5.3 応力の由来は？
　　・物質の変形と応力
　　・結晶の応力の起源
　　・液体の応力とは？

6. 粘弾性の基礎
◆この章での話
この章では、いよいよレオロジーの主たる対象である粘性と弾性を併せ持った粘弾性という性質についてです。

　6.1 粘性と弾性についての再確認
　　・レオロジーのやり方の再確認
　　・固体と液体の応答について
　　・各種の応答特性の分類
　　・実事象は複雑
　　・粘弾性について考えてみましょう
　6.2 粘弾性のモデル化
　　・マックスウェルモデル
　　・粘弾性の単純なモデル
　　・応力緩和
　　・マックスウェルモデルで応力緩和を
　　・応力緩和の挙動
　　・緩和時間
　　・緩和挙動のイメージ
　　・緩和時間が異なると
　6.3 少しだけ実事象に近づけると
　　・複数の緩和時間
　　・複数のマックスウェルモデル
　　・一般化マックスウェルモデルについて
　　・緩和のイメージ
　　・緩和のプロット
　　・応力緩和で見た固体と液体

最終テスト
　↓
終了証発行

セミナー講師

東亞合成　株式会社 R&D総合センター 専門主幹 博士 佐々木 裕 先生

セミナー受講料

1社1～9名でのお申込み　   ：　1名あたり　29,700円（税込、資料付）
1社10名以上でのお申込み　：　1名あたり　24,200円（税込、資料付）
1社30名以上でのお申込み　：　1名あたり　18,700円（税込、資料付）

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

＊13名以上お申込みの場合は、申込みフォームの備考に追加受講者をご記入ください。
＊受講者とは別に管理者を立てたい場合は、申込時に備考欄にてお申し出ください。

●管理者を設定する場合：4,400円（税込）
　＊管理者ご自身が受講する場合、別途受講料がかかります。

●期間延長の場合：1ヶ月あたり4,400円（税込）

受講にあたっての留意点

※受講期間終了後はIDを削除致しますので予めご了承ください。

①受講開始日までに受講に必要なID、パスワードとURLをメールにてご連絡します。

【ご注意】
本講座で使用される資料は著作物であり、複写・転載・配布・販売を禁止致します。また、一つのIDにつき使用できるのは1名であり、一つのIDを複数名で使用することを禁止致します。

②必ず以下のURLより動作確認をしてからお申込みください。
情報機構 動作確認ページへ→
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③受講の流れ
・講座開始日から、コンテンツの動画またはPDFを視聴・閲覧できます。
・Chapterの順番に沿って視聴・閲覧をしてください。前のChapterを終了せずに、次のChapterへは進めません。
・確認テストは、Chapter内の動画は最後まで視聴、PDFは閲覧しないとテストへ進めません。
　なお、回答について講師による添削はありません。
・全てのChapterを終了し、最終テストで一定の基準を上回った方には、修了証（画面上で表示）を発行致します。