機械システムデザイン演習Ⅲ(1552)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 機械システムデザイン演習Ⅲ(1552)
科目番号 0336 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 産業システム工学科機械システムデザインコース 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 基礎工業力学(実教出版) 、やさしく学べる材料力学/渥美・伊藤著/森北出版
担当教員 森 大祐

到達目標

1.変位、速度、加速度の時間変化が理解できる。
2.物体に働く力と運動が理解できる。
3.材料に加わる力による変形や材料強度設計ができる。

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未到達レベルの目安
評価項目1力と運動、材料に加わる力による変形や材料強度設計を実際の機械に応用できる。力と運動、材料に加わる力による変形や材料強度設計を理解できる。力と運動、材料に加わる力による変形や材料強度設計を理解できない。
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 DP3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
【開講学期】秋学期週4時間
2年生での基礎力学、3年生での応用物理と材料力学について、数学的素養や理解度の向上を目指す。機械系の学生が4年次以降に学ぶ力学系専門科目のための基礎力向上を目指す。
授業の進め方・方法:
基礎的事項の確認と授業中に扱えなかった発展的な事項を演習形式で授業を進める。物体に働く力による運動や変形を考察し、合理的かつ安全で機能的な設計への考え方を身につける。自然重力場での物体の運動に関する探究、ものづくりにおける強度設計、などの探求に向いている。
それぞれの課題を総合して100点満点とし、60点以上を合格とする。
注意点:
1.課題をすべて提出すること。
2.関数電卓を使用する。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 力学演習 力の表し方、 力のモーメントと偶力、 剛体の運動、速度と加速度
2週 力学演習 力と運動の法則、 回転運動
3週 力学演習 仕事、 エネルギーと動力、 衝突
4週 力学小テスト
5週 材料力学演習 応力とひずみ
6週 材料力学演習 引張と圧縮、 ねじり
7週 材料力学演習 曲げ
8週 材料力学小テスト
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

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力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。4後1
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。4後1
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。4後1
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。4後1
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。4後1
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。4後1
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。4後2
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。4後2
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。4後2
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。4後2
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。4後2
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。4後2
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。4後2
仕事の意味を理解し、計算できる。4後3
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。4後3
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。4後3
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。4後3
動力の意味を理解し、計算できる。4後3
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。4後1
物体が衝突するさいに生じる現象を説明できる。4後3
運動量および運動量保存の法則を説明できる。4後3
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。4後2
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。4後2
応力-ひずみ線図を説明できる。3後5
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。4後5
応力とひずみを説明できる。4後5
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。4後5
許容応力と安全率を説明できる。4後5
断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。4後6
棒の自重よって生じる応力とひずみを計算できる。4後6
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
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。4後6
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。4後6
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。4後6
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。4後6
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。4後6
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7
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7
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7
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7
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7

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000