材料力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 材料力学Ⅱ
科目番号 0085 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 PEL 材料力学、PEL 編集委員会監修、実教出版
担当教員 松尾 忠利

到達目標

①様々なはりに対して、たわみの式を求めることができる。
②不静定はり等の複雑なはりの問題を解くことができる。
③組合せ応力の問題を解くことができる。
④ひずみエネルギーやカスティリアーノの定理を用いて問題を解くことができる。

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
様々なはりに対して、たわみの式を求めることができる様々なはりに対して、たわみの式を求めることができる教科書を見ながらはりの問題を解くことができる様々なはりに対して、たわみの式を求めることができない
不静定はり等の複雑なはりの問題を解くことができる。不静定はり等の複雑なはりの問題を解くことができる。教科書を見ながら不静定はり等の問題を解くことができる。不静定はりの問題を解くことができない
組合せ応力の問題を解くことができる組合せ応力の問題を解くことができる教科書を見ながら組合せ応力の問題を解くことができる組合せ応力の問題を解くことができない
ひずみエネルギーやカスティリアーノの定理を用いて問題を解くことができるひずみエネルギーやカスティリアーノの定理を用いて問題を解くことができる教科書を見ながらひずみエネルギーの問題を解くことができるひずみエネルギーやカスティリアーノの定理を用いて問題を解くことができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
片持ちはりや両端支持はり等の基本的な問題の解法を通して、工業技術者として必須のはりの理論を中心に学習する。
授業の進め方・方法:
中間試験は、授業時間中に50分間の試験を実施する。期末試験は50分の試験を実施する。
定期試験の成績を80%、小テストや課題の総点を20%として評価し、60点以上を合格とする。
注意点:
機械の構造設計の根幹をなす基礎学問あることを念頭に置き、基本的な演習問題をできるだけ多く解くことにより、問題解決能力を身につけて欲しい。
課題のプリントにより自学自習を確認する。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 はりのたわみ はりのたわみ曲線
2週 はりのたわみ はりのたわみの微分方程式による解法
3週 はりのたわみ はりのたわみの微分方程式による解法
4週 はりのたわみ はりのたわみの微分方程式による解法
5週 複雑なはりの問題 不静定はりの解法
6週 複雑なはりの問題 連続はりと組合せはり
7週 前期中間試験
8週 応力状態とひずみ 三次元応力状態
2ndQ
9週 応力状態とひずみ 平面応力とひずみ
10週 組合せ応力 傾斜面の応力
11週 組合せ応力 曲げ、ねじり、軸力を受ける軸
12週 ひずみエネルギー 引張・圧縮によるひずみエネルギー
13週 ひずみエネルギー 曲げ、ねじりによるひずみエネルギー
14週 エネルギー原理とその応用 カスティリアノの定理
15週 座屈 安定・不安定
オイラーの座屈荷重
16週

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
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
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
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
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。4
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
部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。4
部材が曲げやねじりを受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。4
カスティリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに適用できる。4

評価割合

試験小テスト等相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力80200000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000