到達目標
1．任意断面に作用する応力，主応力，主せん断応力の概念を理解し，二次元問題（平面応力，平面ひずみ）に関する主応力，主せん断応力が求められる．
2．組み合わせ応力の概念を理解し，軸径の設計に適用できる．
3．ひずみエネルギ，カスティリアノの定理を理解し，計算できる．
4．座屈の概念を理解し，オイラーの座屈荷重を求められる．
5．トラス構造，ラーメン構造を理解し，簡単な二次元トラス構造の軸力を求められる．
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 | 組み合わせ応力を用いて，軸径の設計ができる． | 二次元の主応力，主せん断応力を計算できる． | 主応力，主せん断応力，組み合わせ応力を理解できていない． |
| 評価項目2 | ひずみエネルギ，カスティリアノの定理を設計に応用できる． | ひずみエネルギ，カスティリアノの定理を計算できる． | ひずみエネルギ，カスティリアノの定理を理解できていない． |
| 評価項目3 | 節点法，切断法を用いて，トラス構造部材の軸力を計算できる． | トラス構造の節点法，切断法を理解している． | トラス構造，ラーメン構造を理解できない． |
学科の到達目標項目との関係
(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。
説明
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教育方法等
概要:
３年における基礎的な学習を踏まえ、やや複雑な材料力学の必須問題、実際的な組合わせ応力等の基礎について学ぶ．また，複合的な負荷が作用する軸の問題やトラス構造物などを扱うことで，機械や構造物を合理的かつ経済的に設計する際に必要となる知識を身に付ける．
授業の進め方・方法:
課題への取り組み姿勢，自学自習のための課題（30%）中間試験（30%）期末試験（40％），を総合的に評価し，60点以上を合格とする．なお、この授業は隔週で行う．
注意点:
事前・事後学習、オフィスアワー
授業日の15：30〜17：00
Teamsチャットでも受付可能
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 |
ガイダンス．3年生の範囲を復習し，特に自由物体図と力の釣り合い式を理解していることを確認する．
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| 2週 |
応力状態とひずみ（１） |
三次元の応力状態，フックの法則を理解する．
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| 3週 |
応力状態とひずみ（２） |
平面応力と平面ひずみの概念を学び，
二次元のフックの法則を理解し，利用することができる．
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| 4週 |
応力状態とひずみ（３） |
二次元問題に関して，任意断面に生じる応力を理解し，主応力，主せん断応力を求めることができる．
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| 5週 |
組合せ応力 薄肉構造物 |
内圧を受ける薄肉円筒，薄肉球に生じる応力を計算できる．
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| 6週 |
組合せ応力 軸の組合せ応力 |
曲げ，ねじり，軸力を受ける軸の組み合わせ応力を求めることができる．
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| 7週 |
材料力学と設計（１） |
材料の評価基準を理解し，単純応力の場合の強度計算，組合せ応力の場合の強度計算ができる．
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| 8週 |
材料力学と設計（２） |
組合せ応力を用いて，実用軸の強度設計ができる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
中間試験 |
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| 10週 |
ひずみエネルギー |
ひずみエネルギを理解し，式を立てて計算することができる．
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| 11週 |
エネルギ原理とその応用 |
カスティリアノの定理を理解し，それを用いて変位を計算できる．
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| 12週 |
座屈 |
座屈の概念を理解し，オイラーの座屈荷重を求められる．
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| 13週 |
骨組み構造（１） |
トラス構造とラーメン構造を理解し，節点法，切断法を用いて，簡単なトラス構造部材の軸力を計算できる．
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| 14週 |
骨組み構造（２） |
マトリックス法の計算手順を理解し，数値解析への適用法を説明できる．
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| 15週 |
演習 |
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| 16週 |
学年末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
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| 2週 |
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| 3週 |
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| 4週 |
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| 5週 |
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| 6週 |
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| 7週 |
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| 8週 |
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| 4thQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
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| 12週 |
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| 13週 |
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| 14週 |
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| 15週 |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 物体に作用する力を図示することができる。 | 4 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 4 | |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 4 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 4 | |
| フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。 | 4 | |
| 作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 4 | |
| 力のモーメントを求めることができる。 | 4 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 4 | |
| 重心に関する計算ができる。 | 4 | |
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 | 70 | 0 | 0 | 30 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 30 | 0 | 0 | 60 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |