本科で習った組み合わせ応力を,主応力,主せん断応力を設計で利用する方法を理解し,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.簡単なトラス構造物を製作することで強度設計を体験し,実際の「ものつくり」への応用力を身につける.
概要:
弾性力学の基礎を学び,2次元有限要素法,トラス要素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.また,簡単なトラス構造物を製作することで強度評価を体験する.
授業の進め方・方法:
中間試験(40%)トラス構造設計レポート(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.
注意点:
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 | 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 | |
許容応力と安全率を説明できる。 | 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 | |
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 4 | |
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 | 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。 | 4 | |
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 | |
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 | |
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。 | 4 | |
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 4 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 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。 | 4 | |
材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 3 | |