【東北大学大学院】 マテリアル・開発系 院試対策(材料物性、材料力学)

前回の記事に対する続きです。数学、物理などの基幹科目に対する対策方針を説明していますので、よろしければセットでご覧ください。

院試全体

出題科目が多いものの、数学を除いて選択性になっています。自身の得意な科目を中心に受けることが可能ですが、選択すべき科目数は多いことと、出題範囲が広い(自分の勉強した範囲が出題されるとは限らない)ことに要注意です。

本記事では、材料物性、材料力学について説明します。物理学から派生した科目ですので、一緒に対策しやすいです。ただし、材料物性については、出題範囲が広めです。

対策に使える参考書、問題集

全体

最近3年分は以下の分野の出題がありました。

材料物性について、出題分野が広いです。教科書全体のうち、ある章に記載されている内容の一部から出題されます。過去には磁性体の性質も問われたことがあります。自分が決めた教科書を隅々まで勉強することをオススメします。

材料加工について、はりと破壊力学に関する問題が多いです。過去の年度も同様の傾向だったことから、この分野を中心に対策していくと良いです。他の科目に対して試験範囲が限られているため、個人的には選択をオススメします。

教科書

材料物性

物性科学: 理工学基礎 坂田 亮 (著) (シラバス対象本)

固体中の電子の振る舞いから、磁性体、誘電体の性質など幅広く説明されています。説明が浅いという意見も散見されますが、本専攻の院試を勉強していく上では十分合格点を取り得る内容だと思います。個人的にオススメしますが、章末問題の数が少ないのだけは気になります。下記の本などで補強しても良いかもしれません。

新版 電子物性 松澤 剛雄 (著), 高橋 清 (著), 斉藤 幸喜 (著)

他、理学部物理学科の院試問題を解いてみても同じ分野の問題が出題されていることがあります。骨のある問題に挑戦してみたいときはチャレンジしてみると良いです。

材料力学

機械系においても同様の講義があるため、教科書が充実していますが、まずシラバスで紹介されている教科書を紹介します。

材料力学 (新機械工学シリーズ) 加藤 正名 (著), 阿部 博之 (著), 坂 真澄 (著) (シラバス対象本)

amazonでは酷評されていますが、、個人的にはアリだと思っています。確かに、一般的な材料力学の院試対策に使用するには厳しいですが、本専攻での頻出分野”はり”に関する章、例題が多く割かれています。演習問題の解答が無いことはマイナスですが、院試と言えどもここまでの難易度で問われることはあまりないのでは。と考えます。最近ではAIに解かせることもできますし、その解答内容で勉強することもできます。中古であれば安価で入手できるため、一見の余地ありです。

後半の章ばかり見たくなりますが、第2章、第3章も要確認です。孔が開いた無限導体に引っ張り応力をかける問題(破壊力学分野)も頻出になっています。導出過程の説明が少ないことは気になりますが、下記の教科書や、過去問を解きながら覚えていくと良いです。

絵とき「破壊工学」基礎のきそ (Machine Design Series) 谷村康行 (著)

他、材料力学については、安定を取って下記教科書でも良いかもしれません。

やさしく学べる材料力学(第3版) 伊藤 勝悦 (著)

こちらでも問題無いです。十分、はりに関する説明も含まれており、最近の本なだけあって演習問題に対する解答もしっかりしています。

演習書として、詳解材料力学演習などもありますが、ここでは紹介しません。マニアックな問題はあまり出てこないため、教科書の内容を重視して、他科目の勉強を進めることをオススメします。

最後に

ある年では材料物性で出題された内容が、別の年では科目：物理で出題されたことがありました。調和振動子が題材でしたので、本分野を勉強された方は、入試当日に物理の科目をチェックしてみることもお勧めします。