固体の力学

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 固体の力学
科目番号 0040 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生産システムデザイン工学専攻 対象学年 専1
開設期 4th-Q 週時間数 4th-Q:4
教科書/教材 書名1: Continuum Mechanics  発行所: Springer; 書名2: Continuum Mechanics for Engineers 発行所: CRC
担当教員 DasNishithKumar

到達目標

固体の力学の基本概念である、応力、ひずみ並びに構成則について説明できる。

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
応力主応力に基づいて種々の応力状態を説明できる。応力テンソルと主応力を説明できる。応力テンソルが説明できない。
ひずみ工学ひずみとひずみテンソルを説明できる。変位とひずみの関係を説明できる。ひずみテンソルが説明できない。
構成則種々の材料の弾性率の概要を説明できる。フックの法則を説明できる。 フックの法則を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE D1 専門分野に関する工業技術を理解し、応用する能力

教育方法等

概要:
機械や構造物の合理的な設計のために必要とされる固体の力学の基本原理となる線形弾性論について講義する。また、有限要素法を紹介する。
授業の進め方・方法:
講義と演習を行う。
注意点:
代数幾何および微分積分学についての知識並びに力学の基礎知識を前提として講義を行う。
講義は日本語と英語で行う。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
4thQ
9週 ガイダンスと応力ベクトルと応力テンソル 応力ベクトルと応力テンソルを説明できる。
10週 応力テンソル、Cauchyの式、指標法と平衡方程式 Cauchyの式と平衡方程式を説明できる。
11週 応力テンソルの座標変換と主応力 応力テンソルの座標変換と主応力を説明できる。
12週 特別な応力状態と工学ひずみとひずみテンソル 特別な応力状態と工学ひずみとひずみテンソルを説明できる。
13週 適合条件式、体積ひずみ、平面ひずみ状態、構成式 平面ひずみ状態とフックの法則を説明できる。
14週 種々の材料の弾性率、弾性係数の関係、弾性論の問題と境界条件 種々の材料の弾性率の概要と境界条件を説明できる。
15週 数値計算法と有限要素法の概要 有限要素法の概要を説明できる。
16週 有限要素法の計算例とまとめ 有限要素法を使用する上での注意点を説明できる。

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

評価割合

演習課題レポート合計
総合評価割合6040100
専門能力6040100