到達目標
1. はりのせん断力,曲げモーメントおよびたわみが計算できる.
2. 不静定はりの反力,反モーメントおよびたわみが計算できる.
3. 柱の座屈応力が計算できる.
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 (A-2, D-1) | 複数の荷重が作用するはりのせん断力,曲げモーメントおよびたわみが計算できる. | 1つの荷重が作用するはりのせん断力,曲げモーメントおよびたわみが計算できる. | 1つの荷重が作用するはりのせん断力,曲げモーメントおよびたわみが計算できない. |
評価項目2 (A-2, D-1) | 不静定はりの反力,反モーメントおよびたわみが計算できる. | 不静定はりの反力と反モーメントが計算できる. | 不静定はりの反力と反モーメントが計算できない. |
評価項目3 (A-2, D-1) | 組み合わせ部材の座屈荷重が計算できる. | 単純な柱の座屈荷重が計算できる. | 単純な柱の座屈荷重が計算できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
横荷重を受ける部材(はり)のせん断力と曲げモーメントの基礎事項を学習する.次いで,はりに生じる応力とその変位量の求め方を学ぶ.さらには,柱の座屈現象について理解を深め,座屈荷重などの求め方を学習する.
授業の進め方・方法:
さまざまな外力が作用するときに弾性体に生じる応力と変形について理解を深める.安全で合理的な構造物の設計ができる能力を養うために材料力学の基礎的事項に関して講義を行う.学んだ内容の理解を確認するために宿題を課すので,翌週の授業までに提出すること.
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(40%),D-1(60%)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)ついては,日常の授業(30時間)のための予習復習,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.
・単に公式を丸暗記するのではなく,公式の背後にある理論と公式導入の過程を大事に学習する.材料力学の基礎を確実に身につけ,具体的な設計計算に応用できる力と,さらに高く深い内容について独力で学べる土台を造ることに留意する.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
はりの曲げ (1) はりについて |
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.
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2週 |
(2) せん断力と曲げモーメント |
片持ちはりのせん断力および曲げモーメントを計算できる.
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3週 |
(2) せん断力と曲げモーメント |
両端単純支持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.
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4週 |
(2) せん断力と曲げモーメント |
各種の荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる.
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5週 |
(3) はりの曲げ応力 |
曲げモーメントと曲げ応力の関係が説明できる.
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6週 |
(3) はりの曲げ応力 |
各種断面の断面二次モーメントおよび断面係数を計算できる.
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7週 |
(3) はりの曲げ応力 |
曲げモーメントによって生じる曲げ応力を計算できる.
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8週 |
中間試験 |
これまで学んだ内容について,試験で確認する.
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4thQ |
9週 |
(4) はりのたわみ |
たわみの微分方程式から,はりのたわみ曲線を求めることができる.
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10週 |
(4) はりのたわみ |
重ね合わせの原理を用いて,たわみが計算できる.
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11週 |
(5) 不静定はり |
たわみの微分方程式から,不静定はりの反力と反モーメントが計算できる.
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12週 |
(5) 不静定はり |
重ね合わせの原理を用いて,不静定はりの反力と反モーメントが計算できる.
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13週 |
柱の座屈 |
座屈現象を説明できる.
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14週 |
柱の座屈 |
オイラーの座屈荷重と応力が計算できる.
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15週 |
期末試験 |
これまで学んだ内容について,試験で確認する.
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16週 |
答案返却および解説 |
学んだ知識の再確認と修正ができる.
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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 | 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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 75 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 25 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 35 |
専門的能力 | 50 | 15 | 0 | 0 | 0 | 0 | 65 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |