概要:
機械や構造物を設計するためには,材料の強度に関する基本的な考え方を学ぶ必要がある.すなわち,単純な引張り・圧縮,せん断,曲げの問題を扱うことにより明確にし,材料力学の基本概念である「応力」,「ひずみ」について学習する.
授業の進め方・方法:
中間試験(45%),前期末・学年末試験(45%),受講態度(10%)を総合的に評価する.50点以上を合格とする.定期試験問題のレベルは,教科書中の例題,章末の練習問題と同程度とする.
注意点:
※教科書は2015年2月末に出版予定である.
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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
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2週 |
力学の基礎 |
力学の基礎を理解できる.
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3週 |
応力とひずみ(1) |
応力とひずみについて理解できる.
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4週 |
応力とひずみ(2) |
フックの法則と弾性係数について理解できる.
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5週 |
応力とひすみ(3) |
応力ひずみ曲線について理解できる.
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6週 |
引張りと圧縮(1) |
一様な断面および断面が変化をもつ棒の引張りと圧縮について理解できる.
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7週 |
引張りと圧縮(2) |
重力 および遠心による応力とひずみについて理解できる.
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8週 |
引張りと圧縮(3) |
棒の不静定問題,熱応力について理解できる.
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2ndQ |
9週 |
ねじり(1) |
丸棒のねじり応力とねじり変形について理解し,計算することができる.
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10週 |
ねじり(2) |
ねじりの不静定問題について理解し,計算することができる.
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11週 |
ねじり(3) |
円形断面以外のねじりについて理解できる.
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12週 |
せん断応力と曲げモーメント(1) |
はりの種類について理解できる.
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13週 |
せん断応力と曲げモーメント(2) |
せん断応力と曲げモーメントについて理解し,計算することができる.
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14週 |
せん断応力と曲げモーメント(3) |
荷重とせん断応力および曲げモーメントについて理解できる.
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15週 |
演習 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
はりの応力(1) |
はりの曲げ応力について理解し,計算することができる.
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2週 |
はりの応力(2) |
横断面の図心と断面二次モーメントについて理解し,計算することができる.
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3週 |
はりの応力(3) |
平等強さはりについて理解し,計算するこができる.
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4週 |
はりのたわみ(1) |
はりのたわみ曲線について理解できる.
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5週 |
はりのたわみ(2) |
はりのたわみの微分方程式による解法について理解できる.
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6週 |
はりのたわみ(3) |
はりのたわみの微分方程式による解法について計算することができる.
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7週 |
複雑なはりの問題(1) |
不静定はりについて理解できる.
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8週 |
複雑なはりの問題(2) |
不静定はりの解法について理解できる.
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4thQ |
9週 |
複雑なはりの問題(3) |
不静定はりの解法について計算することができる.
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10週 |
複雑なはりの問題(4) |
不静定はりの解法について計算することができる.
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11週 |
複雑なはりの問題(5) |
不静定はり(連続はり)について理解することができる
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12週 |
複雑なはりの問題(6) |
不静定はり(連続はり)について理解することができる.
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13週 |
複雑なはりの問題(7) |
不静定はり(組み合わせはり)について理解することができる
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14週 |
複雑なはりの問題(8) |
不静定はり(組み合わせはり)について理解することができる
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15週 |
演習 |
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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 | 力学 | 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 4 | |
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 4 | |
応力とひずみを説明できる。 | 4 | |
応力とひずみを説明できる。 | 4 | |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 4 | |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 4 | |
許容応力と安全率を説明できる。 | 4 | |
許容応力と安全率を説明できる。 | 4 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
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 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | |