材料力学

科目基礎情報

学校 茨城工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 材料力学
科目番号 0094 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 国際創造工学科 機械・制御系(機械コース) 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 1
教科書/教材 教科書:黒木剛司郎・友田陽共著「材料力学」(森北出版) 参考書:有村隆「図解でわかるはじめての材料力学」(技術評論社)
担当教員 小室 孝文

到達目標

1.静定ばり、不静定ばりについてたわみやたわみ角を求めることができる。
2.組合せ応力についてモールの応力円を作図し、主応力などを求めることができる。
3.ひずみエネルギーの考え方を用いてはりの変形など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定期試験とレポート課題を総合的に評価し、平均の成績が80点以上の場合定期試験とレポート課題を総合的に評価し、平均の成績が60点以上80点未満の場合定期試験とレポート課題を総合的に評価し、平均の成績が60点未満の場合
評価項目2
評価項目3

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
1.静定ばり、不静定ばりについてたわみ角、たわみを求めることができる。
2.モールの応力円を理解する。
3.ひずみエネルギーの考え方からはりのたわみを求めることができる。
授業の進め方・方法:
第3学年で学んだ基礎材料力学はもちろんのこと、力のつりあいと微分・積分の基礎をよく復習しておいてください。理解を深めるため、練習問題等をできるだけ多く解いてください。練習問題や定期試験では関数電卓が必要になりますので用意しておいてください。たまにレポートを課す場合があります。その場合、定期試験の成績を80%、レポート点を20%で成績評価を行います。
注意点:
タブレットならびにノートパソコン等は一切使用しません。基本的に板書で授業を進めます。筆記用具、教科書、ノート、配布資料を忘れずに持ってきてください。

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 真直ばりのたわみ曲線の基本式 たわみの基本式を理解する。
2週 片持ばりのたわみ(1) 自由端に集中荷重を受けるはりのたわみが求められる。
3週 片持ばりのたわみ(2) 複数個の集中荷重を受けるはりのたわみが求められる。
4週 片持ばりのたわみ(3) 全長に分布荷重を受けるはりのたわみが求められる。
5週 片持ばりのたわみ(4) 自由端に偶力を受けるはりのたわみが求められる。
6週 両端支持ばりのたわみ(1) 集中荷重を受ける支持ばりのたわみが求められる。
7週 (中間試験)
8週 両端支持ばりのたわみ(2) 全長に分布荷重を受ける支持ばりのたわみが求められる。
2ndQ
9週 両端支持ばりのたわみ(3) 両端に偶力を受ける支持ばりのたわみが求められる。
10週 面積モーメント法 面積モーメント法を用いて,はりのたわみが求められる。
11週 不静定ばり(1) 一端固定、他端支持ばりについてたわみが求められる。
12週 不静定ばり(2) 重ね合わせ法を用いて、一端固定、他端支持のはりについてたわみが求められる。
13週 不静定ばり(3) 両端固定ばりについてたわみが求められる。
14週 不静定ばり(4) その他の条件のはりについてたわみを求められる。
15週 (期末試験)
16週 総復習
後期
3rdQ
1週 組合せ応力(1) 微小要素の斜断面に生じる応力を求められる。
2週 組合せ応力(2) モールの応力円を用いて各種応力を求められる。
3週 組合せ応力(3) モールの応力円を用いて各種応力を求められる。
4週 組合せ応力(4) 組合せ応力における応力とひずみの関係を理解する。
5週 組合せ応力(5) 内圧を受ける薄肉圧力容器,薄肉円筒の応力を求められる。
6週 組合せ応力(6) 曲げとねじりを受ける軸について応力を求められる。
7週 中間試験
8週 ひずみエネルギー(1) 引張、圧縮、せん断におけるひずみエネルギーが求められる。
4thQ
9週 ひずみエネルギー(2) 引張、圧縮、せん断におけるひずみエネルギーが求められる。
10週 ひずみエネルギー(3) 曲げ、ねじりにおけるひずみエネルギーが求められる。
11週 ひずみエネルギー(4) 曲げ、ねじりにおけるひずみエネルギーが求められる。
12週 ひずみエネルギー(5) カスティリアノならびにマクスウェルの定理を理解する。
13週 ひずみエネルギー(6) カスティリアノならびにマクスウェルの定理を理解する。
14週 ひずみエネルギー(7) カスティリアノならびにマクスウェルの定理を理解する。
15週 (期末試験)
16週 総復習

評価割合

試験レポート合計
総合評価割合8020100
基礎的能力000
専門的能力8020100
分野横断的能力000