強度設計

Course Information

College	Toyama College	Year	2018
Course Title	強度設計
Course Code	0330	Course Category	Specialized / Elective
Class Format	Lecture	Credits	Academic Credit: 1
Department	Department of Mechanical Engineering	Student Grade	5th
Term	Second Semester	Classes per Week	1
Textbook and/or Teaching Materials	機械系教科書シリーズ　材料強度学（コロナ社）
Instructor	Ota Takao

Course Objectives

・引張，圧縮における垂直応力の計算手法とその評価法を説明でき，ベルト等の設計で使用することができる．
・ねじり等のせん断応力の計算手法とその評価法を説明でき，リベット等の設計で使用することができる．
・曲げにおける垂直応力の計算手法とその評価法を説明でき，歯車等の設計で使用することができる．
・材料の破損則を説明でき，軸等の設計で使用することができる．
・円孔の応力集中について説明できる．
・破壊力学で取り扱うき裂の形態や応力拡大係数や破壊靭性について説明できる．
・疲労強度設計について説明できる．

Rubric

	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	引張，圧縮における垂直応力の計算手法とその評価法を詳しく説明でき，ベルト等の設計で使用することができる．	引張，圧縮における垂直応力の計算手法とその評価法を説明でき，ベルト等の設計で使用することができる．	引張，圧縮における垂直応力の計算手法とその評価法を説明できず，ベルト等の設計で使用することができない．
評価項目2	ねじり等のせん断応力の計算手法とその評価法を詳しく説明でき，リベット等の設計で使用することができる．	ねじり等のせん断応力の計算手法とその評価法を説明でき，リベット等の設計で使用することができる．	ねじり等のせん断応力の計算手法とその評価法を説明できず，リベット等の設計で使用することができない．
評価項目3	曲げにおける垂直応力の計算手法とその評価法を詳しく説明でき，歯車等の設計で使用することができる．	曲げにおける垂直応力の計算手法とその評価法を説明でき，歯車等の設計で使用することができる．	曲げにおける垂直応力の計算手法とその評価法を説明できず，歯車等の設計で使用することができない．
評価項目4	材料の破損則を詳しく説明でき，軸等の設計で使用することができる．	材料の破損則を説明でき，軸等の設計で使用することができる．	材料の破損則を説明できず，軸等の設計で使用することができない．
評価項目5	円孔の応力集中について詳しく説明できる．	円孔の応力集中について説明できる．	円孔の応力集中について説明できない．
評価項目6	破壊力学で取り扱うき裂の形態や応力拡大係数や破壊靭性について詳しく説明できる．	破壊力学で取り扱うき裂の形態や応力拡大係数や破壊靭性について説明できる．	破壊力学で取り扱うき裂の形態や応力拡大係数や破壊靭性について説明できない．
評価項目7	疲労強度設計について詳しく説明できる．	疲労強度設計について説明できる．	疲労強度設計について説明できない．

Assigned Department Objectives

学習・教育到達度目標 A-6 （核となる専門分野の既存技術を説明でき，社会から要求されている問題や実務上の問題を見出し設定することができる。）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(e) （種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力）

ディプロマポリシー 1 （機械を構成する材料の物性，製造方法，加工・生産技術や，機械設計に欠かせない材料，熱，流体，機械の力学，電気・情報処理など，幅広い知識と技術，応用力を身につけ，それらを応用したものづくりができる。）

Teaching Method

Outline:

設計工学は，力学，材料学，機械加工学等の様々な分野に関連する科目が融合・複合された科目である．授業では，強度設計を中心にした機械要素設計に関する考え方を工業力学，材料力学，材料強度学等で学んだ基礎理論と関連付けて学ぶ．

Style:

本授業は，教員単独で講義および演習形式で行う．

Notice:

既に学習した工業力学，材料力学を十分に復習して授業に臨むこと．授業では教科書に載っている数式に惑わされず，基礎となる考え方を理解すること．授業中に計算を科せることもあるので，関数電卓を用意しておくこと．
授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある．

Course Plan

			Theme	Goals
2nd Semester
	3rd Quarter
		1st	強度設計の基礎	設計の基本，応力の種類，許容応力および安全率について
		2nd	静的強度設計①	引張，圧縮における垂直応力の計算手法とその評価方法について
		3rd	静的強度設計①	ベルトの設計について
		4th	静的強度設計②	ねじり等におけるせん断応力の計算手法とその評価法について
		5th	静的強度設計②	ピン，キー，リベットの設計について
		6th	静的強度設計③	曲げにおける垂直応力の計算手法とその評価方法について
		7th	静的強度設計③	歯車の設計について
		8th	中間試験
	4th Quarter
		9th	静的強度設計④	材料の破損則について
		10th	静的強度設計④	軸の設計について
		11th	破壊力学概説①	き裂の応力場と応力拡大係数について
		12th	破壊力学概説②	エネルギー開放率について 平面破壊靭性試験について
		13th	疲労強度設計①	疲労の基礎について
		14th	疲労強度設計②	S-N線図，グッドマン線図について
		15th	疲労強度設計③	疲労き裂成長について
		16th	期末試験

Evaluation Method and Weight (%)

	試験	課題	その他	Total
Subtotal	70	30	0	100
基礎的能力	0	0	0	0
専門的能力	70	30	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0