材料力学Ⅲ

科目基礎情報

学校 旭川工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 材料力学Ⅲ
科目番号 0051 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 後期:2
教科書/教材 現代材料力学(平修二, オーム社)
担当教員 石井 悟

到達目標

1. 機械構造物の部材に作用する力と部材の変形を説明でき、それらを計算できる。
2. 機械構造物を合理的かつ安全に設計するための計算ができる

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(A2,D1)機械構造物の部材に作用する力と部材の変形を説明でき、それらを導き出すことができる機械構造物の部材に作用する力と部材の変形を説明でき、それらを計算できる機械構造物の部材に作用する力と部材の変形を説明でき、それらを計算できない。
評価項目2(A2,D1)機械構造物を合理的かつ安全に設計できる。機械構造物を合理的かつ安全に設計するための計算ができる。機械構造物を合理的かつ安全に設計するための計算ができない。
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 機械システム工学科の教育目標① 説明 閉じる
学習・教育到達度目標 本科の教育目標③ 説明 閉じる
JABEE A-2 説明 閉じる
JABEE D-1 説明 閉じる
JABEE基準 (d) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
不静定はりの代表的な解法について学ぶ。また,ひずみエネルギーを用いた解法について触れる。さらに,柱の座屈についての実験式や計算法について学習する。
授業の進め方・方法:
材料力学は,ものの強さに関連する全ての学問の基礎をなすもので,ものを設計製作する工学には欠かせない教科である。また,応力と変形は,材料の物理的性質に関連するため,材料学の内容をしっかり理解しておくこと。各自出来るだけ多くの問題を解くことが大切である。ここでは,不静定問題の取り扱い方,エネルギ法の適用について習熟することが大切である。
注意点:
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合は、A-2(20%),D-1(80%)とする。
・総時間数45時間(自学自習15時間)
・自学自習時間(15時間)は、日常の授業(30時間)に対する予習復習、レポート課題の解答作成時間、試験のための学習時間を総合したものとする。
・評価については、合計点数が60点以上で単位修得となる。その場合、各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること、教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる。
・予習復習の成果を確認するために、学習ノートの提出を求めることがある。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 1.不静定はり
(1)一端固定・他端支持はり
静定はり,不静定はりの違いを説明できる。
2週 一端固定・他端支持はり
一端固定・他端支持はりの問題を変形の条件を用いて解くことができる。
3週 (2)両端固定はり 両端固定はりの問題を変形の条件を用いて解くことができる。
4週 両端固定はり 両端固定はりの問題を変形の条件を用いて解くことができる。
5週 (3) 連続はり 連続はりの問題を変形の条件を用いて解くことができる。
6週 2.ひずみエネルギ
(1)ひずみエネルギー
部材に種々の外力が作用した場合のひずみエネルギの求めることができる。
7週 (2)問題演習
次週、中間試験を実施する
不静定はり、ひずみエネルギーの演習問題を解くとこができる。
8週 (3)Castiglianoの定理 ひずみエネルギからCastiglianoの定理を用いた解法を説明できる。
4thQ
9週 Castiglianoの定理 Castiglianoの定理を用いて各種の問題が解ける。
10週 3.座屈
(1)長柱の座屈
不安定現象である座屈を説明できる。長柱の座屈問題が解ける。
11週 長柱の座屈
長柱の座屈問題が解ける。
12週 (2)各種端末条件 端末条件による座屈の相違について説明ができる。
13週 (3)実験式と実験 座屈の実験式の説明ができる。
14週 (4)問題演習
Castiglianoの定理と座屈の演習問題を解くとこができる。
15週 後期末試験
16週 答案返却&解説 学んだ知識の再確認&修正ができる。

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後16

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80150500100
基礎的能力80150500100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000