到達目標
１．材料の力学的挙動の基本的事項について理解できる。
２．ねじりが作用する部材の変形と部材に作用する内力、応力を計算でき、伝導軸の安全な強度設計ができる。
３．静定はり、不静定張りの曲げ変形で作用する内力や応力、たわみを計算することができる。
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 |
| 評価項目1 | 三次元に拡大されたフックの法則や応力変換式を導出できる。 | 応力やひずみの物理的意味、三次元に拡大されたフックの法則、平面応力と平面ひずみ、応力変換式、主応力、モールの応力円、単純せん断の基本的事項を理解できる。 | 左記ができない。 |
| 評価項目2 | 静定、不静定問題を問わず、ねじりが作用する部材の変形と部材に作用する内力、応力を計算でき、伝導軸の安全な強度設計ができる。 | ねじりが作用する部材の変形と部材に作用する内力、応力を計算でき、伝導軸の安全な強度設計ができる。 | 左記ができない。 |
| 評価項目3 | 静定、不静定問題を問わず、SFD、BMDを作成でき、断面二次モーメントおよび断面係数を計算できる。はりのたわみの微分方程式の導き、解くことができ、はりの応力やその変形状態を理解できる。 | せん断力図(SFD)、 曲げモーメント図(BMD)を作成でき、断面二次モーメントおよび断面係数を計算できる。はりのたわみの微分方程式の導き、解くことができ、はりの応力やその変形状態を理解できる。 | 左記ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
外力の作用に伴う機械や構造物の、部材内部に生ずる内力や変形の挙動を学習し、適当な強さ、剛性、安全性を保つような部材の形状寸法を決定する機械強度設計の基礎能力を修得する。
授業の進め方・方法:
講義形式で行う。ノートをよくとって理解に努めること。
注意点:
試験100%で評価する。合格点は６０点である。
60点に満たない場合は試験解きなおしレポートを課し、レポート評価を20%にして60点までの評価にする。
再試験等は原則として実施しない。追試験はやむを得ない理由があって本試験を欠席したときに認められる。
「授業を受ける前」シラバスを見たり、教科書の目次や図を見ておくとよい。「授業を受けた後」授業中にとったノートや問題を振り返り、適宜教科書を読んで理解に努める。
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 |
授業ガイダンス
１． 材料力学的の基本的事項
（１） 応力とひずみの概念
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授業の進め方と評価の仕方について説明する。応力とひずみの物理的意味を理解できる。
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| 2週 |
１． 材料力学の基本的事項
（２） 弾性法則、一様引張、圧縮を受ける棒内の応力 |
フックの法則、弾性係数、ポアソン比が説明できる。単軸応力の状態を理解できる。
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| 3週 |
２． 組み合わせ応力
（１）応力変換式とモールの応力円 |
応力変換式、主応力、モールの応力円、単純せん断の基本的事項を理解できる。
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| 4週 |
２． 組み合わせ応力
（２）三次元のフックの法則 |
三次元に拡大されたフックの法則を導き、平面応力と平面ひずみの場合について理解できる。
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| 5週 |
３．軸のねじりと変形
（１）円形断面のねじり |
円形断面の断面二次極モーメントのやねじりによる変形や応力を計算できる。
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| 6週 |
３．軸のねじりと変形
（２）円形断面以外およびコイルのねじりと伝導軸の伝える仕事 |
円形断面以外の部材やコイルの変形や応力を計算したり、伝導軸の安全な設計ができる。
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| 7週 |
４．はりの応力と変形
（１）せん断力と曲げモーメントおよびSFDとBMD（集中荷重の場合） |
集中荷重によるせん断力と曲げモーメントを計算してSFDとBMDを描くことができる。
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| 8週 |
４．はりの応力と変形
（２）せん断力と曲げモーメントおよびSFD とBMD（分布荷重の場合） |
分布荷重によるせん断力と曲げモーメントを計算してSFDとBMDを描くことができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
４．はりの応力と変形
（３）断面二次モーメントと断面係数、曲げ応力とせん断応力 |
各種断面形状について断面二次モーメントと断面係数や曲げ応力、せん断応力を計算できる。
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| 10週 |
４．はりの応力と変形
（４）たわみ曲線の微分方程式 |
たわみ曲線の微分方程式の導出法を理解できる。
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| 11週 |
４．はりの応力と変形
（５）静定はりのたわみ |
微分方程式を解いて、静定はりのたわみ角とたわみの式を計算できる。
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| 12週 |
５．不静定はり
（１）はりの不静定問題： |
はりの不静定問題について理解できる。一端固定他端支持や両端固定はりの問題を解ける。
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| 13週 |
５． 不静定はり
（２）はりの不静定問題：連続はり、三連モーメントの式 |
三連モーメントの式を用いて、連続はりの問題を解ける。
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| 14週 |
演習 |
これまでの内容の問題を解ける。
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| 15週 |
到達度試験 |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する。
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| 16週 |
試験の解説と解答 |
到達度試験の解説と解答、および授業アンケート。
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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 | 演習 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |