到達目標
１．はりに作用するせん断力・曲げモーメントを求められること。
２．各種の荷重が作用するはりのせん断力図・曲げモーメント図を作成できること。
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 | 複数の荷重を受けるはりに作用するせん断力・曲げモーメントを求められる。 | 基本的なはりについてせん断力・曲げモーメントを求められる。 | 荷重を受けることによってはりの断面にせん断力・曲げモーメントが生じることを理解していない。 |
| 評価項目2 | 荷重、せん断力、曲げモーメントの関係を理解し、比較的複雑な荷重を受けるはりのせん断力図・曲げモーメント図を作成できる。 | 複数の荷重を受けるはりのせん断力図・曲げモーメント図を作成できる。 | せん断力図・曲げモーメント図を作成できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
【開講学期】冬学期週2時間
材料力学は機械や構造物の設計において欠くことのできない学問であり、機械工学の中でも重要な柱の一つである。機械システムデザインコースでは3学年および4学年で材料力学を学ぶことになる。この授業では、「材料力学ⅠA」で学んだ内容を基礎として、機械・構造物の主要な構成部材である「はり」の強度･設計を考える上で重要な基礎を身に付けることを目的とする。また主要なテクニカルタームについては英語表記も身に付ける。
授業の進め方・方法:
機械や構造物を設計する場合、部材が十分な強さを持つことは勿論だが、必要以上に強大な材料を使用すれば不経済なばかりか機能が低下する場合もある。したがって部材内に生じる力や変形を考察し材料自体の強さと合わせて合理的な形状・寸法を決定することは、安全で機能的な設計をするうえで不可欠である。この授業では様々な外力を受ける部材内部に生じる力や変形を求める方法について学ぶ。授業では新たな項目の考え方を説明し、例題を解いて導かれた式の理解を深める。さらに自分で演習問題を解き、式の使い方や応用力を身に付ける。
到達度試験（80%）、演習課題（10%）、授業への取り組み（10％）を総合評価し、60点以上を合格とする。
注意点:
本講義は学修単位講義科目であり、自学自習が義務付けられている。与えられた課題のみならず、自分で一つでも多くの演習問題を解いて理解度をチェックすること。常に「もの」をイメージし、考え方や式の意味を実際の現象と結び付けて理解するように心がけること。公式や解法を暗記するのではなく、考え方を理解すること。到達度試験前に具体的な項目に対する達成度調査を行うので、自分の達成度を率直に評価し学習に役立てて欲しい。試験の答案は採点後に返却するので、未達成部分を自己学習によって解決すること。事故や故障など身近な材料強度に関する話題に関心を持ち、その原因や安全対策を考えてみる姿勢を持って欲しい。自学自習の成果は宿題及び試験によって評価する。
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 |
断面一次モーメントと図心 |
各種断面の図心を求められる。
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| 2週 |
断面二次モーメント |
各種断面の断面二次モーメントを計算できる。
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| 3週 |
せん断力と曲げモーメント |
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。
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 |
はりのせん断力図と曲げモーメント図
片持はりの線図 |
集中荷重が作用する片持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 |
分布荷重，モーメント荷重を受けるはりの線図 |
各種の荷重が作用する片持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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| 6週 |
両端支持はりの線図 |
各種の荷重が作用する両端支持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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| 7週 |
荷重,せん断力,曲げモーメントの関係 |
荷重、せん断力、および、曲げモーメントの間に成り立つ相互関係を説明できる。
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| 8週 |
到達度試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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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。 | 4 | 後1 |
| 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1 |
| 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3 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 取り組み | | | | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |