概要:
材料力学Ⅰをさらに発展させ、機械部品に働く種々の力によって、どのような応力やひずみが生じるかを計算により求める手法を理解し、設計に応用できる能力を養成する。とくに、理論式を使って実際に問題を解く力を身につけることを目標とする。
学習・教育到達度目標 C, JABEE c, JABEE d-1
授業の進め方・方法:
機械部品に働く種々の力によって、どのような応力やひずみが生じるかを計算により求める手法を理解し、設計に応用できる能力を養成する。とくに、理論式を使って実際に問題を解く力を身につける.
中間試験、期末試験 実施する
合否判定：定期試験の平均が６０点以上のこと。
最終評価：合格者につき取り組み姿勢を加算する。
補講受講者を対象とする期末再試験を実施する。
補講受講者を対象とする学年末再試験を実施する。
再試験：再試験にて６０点以上のこと。
注意点:
数学および物理に関する基礎的な知識を再確認すること。関数電卓を用意すること。
復習をこころがけ、自学自習をすること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンスと材料力学Ⅰの復習
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授業計画、評価の説明と材料力学Ⅰの復習。
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| 2週 |
曲げモーメントと曲げ応力
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曲げモーメントと曲げ応力が理解できる。
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| 3週 |
断面二次モーメントと断面係数
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断面二次モーメントと断面係数を理解して計算できる。
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| 4週 |
断面二次モーメントと断面係数
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断面二次モーメントと断面係数を理解して計算できる。
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| 5週 |
断面二次モーメントと断面係数
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断面二次モーメントと断面係数を理解して計算できる。
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| 6週 |
問題演習
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演習問題を解き実力をつける。
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| 7週 |
はりのたわみの微分方程式
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はりのたわみ曲線の微分方程式を理解できる。
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| 8週 |
集中荷重、等分布荷重を受けるはりのたわみ |
集中荷重を受ける片持ちはり、等分布荷重を受ける片持ちはり、等分布荷重を受ける単純はり、集中荷重を受ける単純はりのたわみを計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
集中荷重、等分布荷重を受けるはりのたわみ |
集中荷重を受ける片持ちはり、等分布荷重を受ける片持ちはり、等分布荷重を受ける単純はり、集中荷重を受ける単純はりのたわみを計算できる。
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| 10週 |
集中モーメントを受けるはりのたわみ
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集中モーメントを受ける片持ちはり、単純はりのたわみを計算できる。
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| 11週 |
三次元応力と平面応力
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平面応力状態について理解できる。
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| 12週 |
主応力とモールの応力円 |
斜面上の応力を導く過程を理解し、モールの応力円を描くことができる。モールの応力円から主応力を求めることができる。
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| 13週 |
主応力とモールの応力円
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斜面上の応力を導く過程を理解し、モールの応力円を描くことができる。モールの応力円から主応力を求めることができる。
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| 14週 |
薄肉円筒に作用する応力
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薄肉圧力容器の軸応力、周応力を求めることができる。
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| 15週 |
弾性率間の関係
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縦弾性係数、横弾性係数、ポアソン比の関係を理解できる。
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| 16週 |
演習問題
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演習問題を解き実力をつける。
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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 | 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 | |
| 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 | |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
| 重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 4 | |
| 応力とひずみを説明できる。 | 4 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 4 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 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 | |
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | |
| 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 | |