柱，軸，円筒，球殻における組み合わせ応力を学び，主応力，主せん断応力の計算をできるようになる．また，それらを強度評価に適用できる．弾性力学の基礎を学び，有限要素法を用いた構造解析を理解し，設計問題に適用できるようになる．
概要:
組み合わせ応力を学び，主応力，主せん断応力の計算をできるようになる．また，それらを強度評価に適用できる．弾性力学の基礎を学び，有限要素法を用いた構造解析を理解し，設計問題に適用できるようになる．
授業の進め方・方法:
中間試験（40%）期末試験（50%），自学自習のための課題（10%）により評価し，６０点以上を合格とする．
期末試験には，「有限要素解析を実行し結果の報告書作成する」という問題を含む．
注意点:
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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，材料力学の復習． |
ガイダンス
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| 2週 |
主応力，主せん断応力 |
二次元問題（平面応力，平面ひずみ）における主応力，主せん断応力などを理解し，計算できる．
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| 3週 |
柱 |
長柱の座屈理論を理解し，座屈荷重を計算できる．偏心圧縮雅作用する短柱の計算を理解し，計算できる．
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| 4週 |
曲げ，ねじり，軸力が作用する軸 |
軸における組み合わせ応力を理解し，計算できる．
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| 5週 |
薄肉円筒，球殻 |
薄肉円筒，球殻における組み合わせ応力を理解し，計算できる．
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| 6週 |
弾性破損の法則 |
最大主応力説，最大せん断応力説，せん断ひずみエネルギ説を理解し，材料破壊の評価基準として利用できる．
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| 7週 |
演習 |
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
有限要素法（１） |
連続体力学の概要を学び，物理現象を「偏微分方程式」で記述できることを理解できる．
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| 10週 |
有限要素法（２） |
弾性力学におけるひずみの定義，平衡方程式を理解できる．フックの法則との関係も理解できる．
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| 11週 |
有限要素法（３） |
一次元バネ問題をマトリクス法を用いて解ける．
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| 12週 |
有限要素法（４） |
1次元2節点棒要素の有限要素法の定式化を学び，有限要素法の計算手順を理解する．
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| 13週 |
有限要素法（５） |
2次元の4節点アイソパラメトリック要素を学び，応力解析に適用できる．
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| 14週 |
有限要素法（６） |
2次元要素，3次元要素を用いた有限要素解析の例題を実行し，結果を検証できる．
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| 15週 |
有限要素法（７） |
与えられた課題について有限要素解析モデルを構築し，解析，強度評価が実行できる．
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| 16週 |
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| 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 | 機械設計 | 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 5 | |
| 力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 5 | |
| 一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 5 | |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 5 | |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 5 | |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 5 | |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 5 | |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 5 | |
| 応力とひずみを説明できる。 | 5 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 5 | |
| 応力-ひずみ線図を説明できる。 | 5 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 5 | |
| 断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。 | 5 | |
| 棒の自重よって生じる応力とひずみを計算できる。 | 5 | |
| 両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | |
| 多軸応力の意味を説明できる。 | 5 | |
| 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モールの応力円を用いて計算できる。 | 5 | |
| 情報処理 | プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。 | 4 | |
| 定数と変数を説明できる。 | 4 | |
| 整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。 | 4 | |
| 演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。 | 4 | |
| データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。 | 4 | |
| 条件判断プログラムを作成できる。 | 4 | |
| 繰り返し処理プログラムを作成できる。 | 4 | |
| 一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | |
| 二次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | |