到達目標
（科目コード：A1195，英語名：Introduction to Solid Mechanics） （本科目は第2学期に実施する。週2回行うので十分に注意すること。授業計画の週は回と読み替えること。）
この科目は長岡高専の教育目標の(D)と主体的に関わる。この科目の到達目標と、各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を、到達目標、評価の重み、学習・教育目標との関連の順で次に示す。
①.固体力学の強度評価への重要性、3次元弾性問題における応力とひずみの概念を理解できる。(10％) D1
②.直交座標系および極座標系における、2次元弾性体の基礎方程式、応力関数および境界条件などについて理解できる。(40％) D1
③.2次元弾性体のいくつかのの基本解，円孔の応力集中問題について理解できる。(30％) D1
④.破壊力学の基礎事項について理解できる。(20％) D1
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 最低限の到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 固体力学の強度評価への重要性、3次元弾性問題における応力とひずみの概念を詳細に理解できる。 | 固体力学の強度評価への重要性、3次元弾性問題における応力とひずみの概念を理解できる。 | 固体力学の強度評価への重要性、3次元弾性問題における応力とひずみの概念を概ね理解できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目2 | 直交座標系および極座標系における、2次元弾性体の基礎方程式、応力関数および境界条件などについて詳細に理解できる。 | 直交座標系および極座標系における、2次元弾性体の基礎方程式、応力関数および境界条件などについて理解できる。 | 直交座標系および極座標系における、2次元弾性体の基礎方程式、応力関数および境界条件などについて概ね理解できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目3 | 2次元弾性体のいくつかのの基本解，円孔の応力集中問題について詳細に理解できる。 | 2次元弾性体のいくつかのの基本解，円孔の応力集中問題について理解できる。 | 2次元弾性体のいくつかのの基本解，円孔の応力集中問題について概ね理解できる。 | 左記に達していない。 |
| 評価項目4 | 破壊力学の基礎事項について詳細に理解できる。 | 破壊力学の基礎事項について理解できる。 | 破壊力学の基礎事項について概ね理解できる。 | 左記に達していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
固体力学とは，数学を用いながら様々な固体の変形と強さをあらゆる条件下で、理論的・数値的に評価する学問分野の総称である。
本講義では，固体力学の強度評価への重要性、3次元弾性問題おける応力とひずみの概念を概説する。さらに、直交座標系および極座標系における2次元弾性体の基礎方程式と解析手法を学習し、応力集中問題や破壊力学への応用について概説する。
〇関連する科目：材料力学ⅠＡ・ⅠＢ（Ｍ4年次履修），材料力学Ⅱ（Ｍ５年次履修）、材料力学Ⅱ（ＥＣ５年次履修）、材料設計工学（次年度履修）
授業の進め方・方法:
授業内容に関する範囲の課題を課すので、課題に取り組む過程にて、図書館にある参考書をよく読み、理解を深めること。
毎回の授業および試験時には、必ず電卓を持参すること。
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポート課題などを実施します。
注意点:
微分積分学（偏微分方程式等）と線形代数（ベクトル等）の基礎知識が必要である。
本科目は本来、面接授業として実施を予定していたものであるが、新型コロナウイルス 感染症の拡大による緊急事態において、必要に応じ遠隔授業として実施するものである。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
初等材料力学から弾性力学へ
固体力学の概要
3次元弾性問題における応力とひずみの概念 |
固体力学の概要を理解
3次元弾性問題おける応力の概念の理解
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| 2週 |
直交座標系における、ひずみと変位・応力とひずみ（フックの法則） |
3次元弾性問題おける、ひずみと変位・応力とひずみの関係式の理解
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| 3週 |
二次元弾性体の基礎方程式（平衡方程式） |
二次元弾性体の平衡方程式についての理解
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| 4週 |
二次元弾性体の基礎方程式（適合条件と応力関数） |
二次元弾性体の適合条件と応力関数についての理解
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| 5週 |
二次元弾性体の基礎方程式（重調和方程式） |
二次元弾性体の重調和方程式についての理解
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| 6週 |
基本的な二次元弾性体問題の解 |
基本的な二次元弾性体問題の解法についての理解
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| 7週 |
基本的な二次元弾性体問題の解 |
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| 8週 |
二次元弾性体の基礎方程式の極座標表示（その１） |
局座標系における二次元弾性体の基礎方程式についての理解
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| 2ndQ |
| 9週 |
二次元弾性体の基礎方程式の極座標表示（その２） |
局座標系における二次元弾性体の基礎方程式についての理解
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| 10週 |
内外圧が作用する厚肉円筒問題 |
内外圧が作用する厚肉円筒問題の解法・結果の特徴についての理解
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| 11週 |
円孔を有する無限板の応力集中問題 |
円孔を有する無限板の応力集中問題の解法・結果の特徴についての理解
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| 12週 |
き裂を有する無限板の解と応力拡大係数１ |
応力拡大係数の定義、計算法についての理解
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| 13週 |
き裂を有する無限板の解と応力拡大係数２ |
応力拡大係数の定義、計算法についての理解
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| 14週 |
破壊力学への応用１ |
破壊力学への応用についての理解
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| 15週 |
破壊力学への応用２ |
破壊力学への応用についての理解
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| 16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 | 前2 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 5 | 前1,前2 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 5 | 前3 |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 5 | 前13,前14 |
評価割合
| 講義中の課題 | 課題 | 考究課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 30 | 30 | 40 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 30 | 30 | 40 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |