概要:
機械工学の主要分野のうち、材料力学、機械材料学、機械力学の3分野に関して、本科および専攻科で学んだ内容の復習・補足と演習をゼミナール形式で行い、確実な基礎学力と高度な応用力を身に付けることを目標とする。演習には英文の問題などを取り入れ、工業英語に関する能力をも身につける。
授業の進め方・方法:
材料力学分野、機械材料学分野および機械力学分野に関する演習をゼミナール形式で行う。１科目あたり5回ずつのオムニバス方式で行う。各分野において演習問題・課題の理解度・提出状況、確認試験等によって総合的に評価する。各分野の成績を平均して最終成績とし、60 点以上を合格とする。
注意点:
講義で学んだ内容に関する演習問題を解くことにより、各自の理解度を確認する。理解が不十分と思われる事項については、再度テキストやノート、参考図書等によって復習し、確実に身に付けることが不可欠である。
基礎的な内容が理解できたら応用問題に取り組むこと。難しい問題に対しては、あきらめずに自ら進んで専門書を調べ、自分で考えていく姿勢が重要である。演習の答案は返却するので、未達成部分を自己学習によって解決すること。各分野の具体的な学習項目に対する達成度調査を行うので、自分の達成度を率直に評価し学習に役立てて欲しい。自学自習の成果は課題及び試験によって評価する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
材料力学分野 |
各種の不静定問題を解くことができる。
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| 2週 |
材料力学分野 |
各種のはりの曲げ問題を解くことができる。
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| 3週 |
材料力学分野 |
カスティリアノの定理を用いて問題を解くことができる。
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| 4週 |
材料力学分野 |
モールの応力円を描き、２軸応力の主応力、主せん断応力を求めることができる。
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| 5週 |
材料力学分野 |
（確認試験）
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| 6週 |
機械材料学分野 |
単位胞の結晶学的な取り扱いを理解し、金属元素の配位数と原子充填率を計算できる。
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| 7週 |
機械材料学分野 |
結晶学的方向の定義を理解し方向の指数を求められる。
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| 8週 |
機械材料学分野 |
結晶学的面の定義を理解しミラー指数を求められる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
機械材料学分野 |
すべり変形とすべり系について理解し臨界分解せん断応力を計算できる。
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| 10週 |
機械材料学分野 |
総復習
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| 11週 |
機械力学分野 |
不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。
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| 12週 |
機械力学分野 |
減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。
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| 13週 |
機械力学分野 |
調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。
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| 14週 |
機械力学分野 |
調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。
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| 15週 |
機械力学分野 |
（確認試験）
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| 16週 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 5 | |
| 応力とひずみを説明できる。 | 5 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 5 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 5 | |
| 両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。 | 5 | |
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 5 | |
| 引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 | 5 | |
| ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。 | 5 | |
| 丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。 | 5 | |
| 軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。 | 5 | |
| はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 | 5 | |
| はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。 | 5 | |
| 各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。 | 5 | |
| 曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 | 5 | |
| 各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 5 | |
| 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 5 | |
| 多軸応力の意味を説明できる。 | 5 | |
| 二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて計算できる。 | 5 | |
| 部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。 | 5 | |
| 部材が曲げやねじりを受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。 | 5 | |
| カスティリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに適用できる。 | 5 | |
| 振動の種類および調和振動を説明できる。 | 5 | |
| 不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 5 | 前11 |
| 減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 5 | 前11,前12 |
| 調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 5 | 前12,前13 |
| 調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 5 | 前13,前14 |