到達目標
力学系領域は、力の作用により機械および構造物に生じる種々の内力とそれにより生ずる変形について理解し、安全かつ合理的な設計や種々の材料の力学的特性評価に活用できることを目標とする。
･ 力を受けて変形した物体の状態を理解し、その状態を応力、ひずみ等の用語を用いた説明およびそれらを計算できる。
･ 材質、形状等を考慮して、作用する力に対する応力やひずみを求めることができる。
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 |
| シラバスに沿った基本的な問題がとける | 講義で解説した内容を組み合わせてやや難解な問題も解ける（編入試験等の問題が解ける） | 講義で解説した内容の問題を試験時間中に概ね解ける（60点以上） | 講義で開設した内容の問題を明らかに解けない（60点未満） |
| 材料力学に関する自学自修ができる | 発展的な問題も含めて、より専門的な内容を自ら学んでいる。 | 予習・復習で講義の内容をより理解しようと努めている | 不明なところを自ら理解に努めようという様子が見られない。 |
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学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 1 機械工学、電気工学、材料工学の分野にわたるエネルギーシステムに関する体系的な知識と技術を身に付ける
JABEE D1 専門分野に関する工業技術を理解し、応用する能力
学士区分 1 機械系
選択科目 12 機械系
教育方法等
概要:
材料に生じる応力とひずみについて学ぶ。機械設計に必要な各種計算について原理を理解するとともに材料強度学との関係について理解する上で初等の弾性論についても学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義資料はe-learninng上に置く。授業中のスマートフォン等による閲覧も構わない。
授業で扱った内容を復習するには、良質な参考書が数多く市販されているので自分にとってわかりやすいものを手元に置いておくと良い。疑問点が出た場合は来室の他、e-learninng上からmailで問合せ可能なので利用してほしい。授業時間は材料力学の考え方を中心として議論になるので事後学習として講義で扱った課題を解くほか、習熟度の応じた課題も用意する。
予習：配布資料を事前に目を通す
復習：講義の内容確認（Teams）と課題
注意点:
3年次の工業力学、材料力学Iで学習した内容を理解していることが前提となる。
試験を実施するが、自学自修も含めてポートフォリオとして学修内容を評価する。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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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 |
材料力学史について概要を理解できる。
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| 2週 |
応力とひずみ |
応力とひずみの概念について理解できる。
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| 3週 |
垂直応力・せん断力による変形 |
垂直応力あるいはせん断応力が生じている場合の物体の変形を計算し説明できる。
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| 4週 |
許容応力ほか |
構造物設計における許容応力および安全率の重要性を説明できる。また、残留応力など実在の構造に生じる応力を説明できる。
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| 5週 |
はりの曲げ |
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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| 6週 |
はりの曲げ |
中立軸、中立面の意味を理解し、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。
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| 7週 |
はりの曲げ |
各種断面の図心、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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| 8週 |
はりの曲げ |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。
平等強さのはりについて説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
ねじり |
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
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| 10週 |
ねじり |
トルクとねじりの関係を説明できる。
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。
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| 11週 |
ねじり |
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。
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| 12週 |
組合せ応力 |
多軸応力の意味を説明できる。平面応力および平面ひずみについて説明できる。
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| 13週 |
組合せ応力 |
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計算できる。
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| 14週 |
塑性力学基礎 |
ミーゼス則・トレスカ則について説明できる。
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| 15週 |
ひずみエネルギー |
垂直応力、垂直ひずみ、縦弾性係数を用いてひずみエネルギーを計算できる。
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| 16週 |
期末試験 |
上記内容を全て理解し、説明できる。
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | レポート | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 80 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |