本科目では、はりに生じるたわみ、組み合わせ応力、薄肉構造物における応力、座屈、カスティリアノの定理等を学び、外力を受ける棒・はり等の応力および力学状態を求める方法を理解する。
概要:
材料力学は構造物に作用する様々な力、また、それによって生じる変形を考え、実際の設計に役立てる学問である。
本科目は、前期に履修した材料力学Ⅰにもとづき継続して行われるものであり、機械要素(物体)の基本的な事象に対する力学を学習する。
授業の進め方・方法:
・授業は講義形式を主とする。適宜、例題や演習を行い理解を深める。
・同時に履修している機械設計法Ⅰ、Ⅱと関連しており重要な科目であるとともに、次年度以降の専門科目との円滑な接続のために理解を深めることが必須となる。
注意点:
物理の力学、数学の微分積分の基礎知識を理解し、復習しておくこと。電卓を必ず持参すること。
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 | 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。 | 4 | |
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。 | 4 | 後1 |
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。 | 4 | 後2 |
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。 | 4 | 後3 |
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。 | 4 | 後6,後7,後8 |
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。 | 4 | 後4,後5 |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | 後9,後10,後11 |
多軸応力の意味を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
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。 | 4 | |
材料 | 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 4 | |
疲労の意味を理解し、疲労試験とS-N曲線を説明できる。 | 4 | |
機械的性質と温度の関係およびクリープ現象を説明できる。 | 4 | |