到達目標
静止している物体では力とモーメントが釣り合っていることわかる.外力を受ける部材には内力が生じていることがわかる.応力とひずみがわかる.棒の伸びを求めることができる.丸棒のねじりのよる応力とねじれ角を求めることができる.梁に生じるせん断力と曲げモーメント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 |
評価項目1 | 力のつりあい,モーメントのつりあい式を解くことができる. | 力のつりあい式,モーメントのつりあい式を立てることができる. | 力のつりあい式,モーメントのつりあい式を立てることができない. |
評価項目2 | フックの法則を利用することができる. | 外力,伸び,応力,ひずみの概念がわかる. | 外力,伸び,応力,ひずみの概念がわからない. |
評価項目3 | ねじりを受ける丸棒のせん断応力分布とねじれ角を求めることができる. | 最大せん断応力を求めることができる. | ねじり変形をイメージできない. |
評価項目4 | はりの問題において,SFD,BMDを描くことができる. | 部材には内力が生じることがわかる. | 内力の概念がわからない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
さまざまな構造物はそれらが機能を完全に果たすような適切な構造設計も基づいてつくられている.材料力学では,構造物に発生する応力を求め,材料の基礎知識と合わせて部材の寸法などを決めるという実践的な側面をもつ.本講義では,静力学の基本から始まり,応力とひずみ,軸力を受ける棒の問題,ねじりをうける丸棒の問題,はりの力学,せん断力線図と曲げモーメント線図について学習する.
授業の進め方・方法:
板書による講義を主とし,適宜演習の時間を取る.
注意点:
演習問題を自力で解くよう努力すること.とくに,式変形を厭わないこと.
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 |
材料力学で扱う問題 |
工学における材料力学の位置づけがわかる
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2週 |
静力学の基本事項 |
力やモーメントがわかる
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3週 |
静力学の基本事項 |
フリーボディダイアグラムがわかる
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4週 |
静力学の基本事項 |
内力がわかる
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5週 |
応力とひずみ |
「単位面積当たり」という概念がわかる
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6週 |
応力とひずみ |
ひずみがわかる
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7週 |
応力とひずみ |
フックの法則がわかる.応力ひずみ線図を説明できる.
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8週 |
中間テスト |
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2ndQ |
9週 |
棒の応力・ひずみと伸び |
軸力を受ける棒の応力,ひずみ,伸びが計算できる
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10週 |
棒の応力・ひずみと伸び |
変形量が与えられたとき,材料のヤング率,ポアソン比を計算できる
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11週 |
棒の不静定問題 |
棒の伸縮に関する不静定問題を解くことができる
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12週 |
棒の不静定問題 |
棒の伸縮に関する不静定問題を解くことができる
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13週 |
丸棒のねじり |
ねじりを受ける丸棒のひずみ分布とせん断応力分布がわかる
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14週 |
丸棒のねじり |
丸棒の断面二次極モーメントを求めることができる.
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15週 |
丸棒のねじり |
ねじりの不静定問題を解くことができる.
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
はりが受ける反力,反モーメント |
はりの概念がわかる
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2週 |
はりが受ける反力,反モーメント |
はりの支持条件と,対応する反力,反モーメントがわかる
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3週 |
はりのつりあい |
はりのつり合い条件を立てることができる
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4週 |
はりのつりあい |
はりのつり合い式を解くことができる
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5週 |
はりのせん断力と曲げモーメント |
外力とつり合う内力を示すことができる
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6週 |
はりのせん断力と曲げモーメント |
はりに生じるせん断力と曲げモーメントを数式によって表わすことができる
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7週 |
せん断力線図と曲げモーメント線図 |
せん断力と曲げモーメントを数式によって表わし,線図に描くことができる
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8週 |
はりのせん断力と曲げモーメント |
複数の集中荷重が負荷される際の内力を求める問題について,場合わけが理解できる.
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4thQ |
9週 |
せん断力線図と曲げモーメント線図 |
複数の集中荷重が負荷される際のせん断力と曲げモーメントを数式によって表わし,線図に描くことができる
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10週 |
はりのせん断力と曲げモーメント |
分布荷重が作用する問題について,外力とつり合う内力を示すことができる
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11週 |
はりのせん断力と曲げモーメント |
分布荷重が作用する問題について,せん断力と曲げモーメントを数式によって表わすことができる
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12週 |
せん断力線図と曲げモーメント線図 |
分布荷重が作用する問題について,せん断力と曲げモーメントを数式によって表わし,線図に描くことができる
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13週 |
はりの曲げ応力 |
オイラーの仮定を理解できる
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14週 |
はりの曲げ応力 |
曲げ応力の分布を理解できる
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15週 |
はりのせん断応力 |
せん断応力の分布を理解できる
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16週 |
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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 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
専門的能力 | 25 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 30 |
分野横断的能力 | 35 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 40 |