到達目標
1.応力とひずみの関係を理解し,機械要素の強度を考えることができる。
2.ねじりモーメントとせん断応力の関係を理解し,ねじりを受ける軸の設計ができる。
3.はりに発生するせん断力と曲げモーメントを理解し,曲げを受けるはりの設計ができる。
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)(イ)
説明
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学習・教育到達度目標 (B)(ロ)
説明
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教育方法等
概要:
一般に,安全で機能的な機械・構造物を設計するには,常に強度や剛性に配慮しながら形状と材料を選択することが要求されます。材料力学では,この強度と剛性に関する事項を扱っています。第3学年においては,力と応力の関係ならびに外力を受ける弾性体の変形について学習します。
授業の進め方・方法:
力のつりあいと微分・積分の基礎をよく理解しておいてください。第1,第2学年の物理ならびに数学で学んだことを理解しておいてください。理解を深めるために演習問題をできるだけ多く解いてください。演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。
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,配布プリントを忘れずに持ってきてください。
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 |
序説 |
材料力学の基本的な考え方を理解する。
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2週 |
応力とひずみ |
応力とひずみの関係を理解する。
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3週 |
フックの法則と弾性係数 |
フックの法則を使って応力・ひずみの計算ができる。
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4週 |
材料の機械的性質と材料試験 |
一般的な材料試験を理解する。
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5週 |
許容応力と安全率 |
許容応力と安全率の考え方を理解する。
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6週 |
棒の自重による応力と変形 |
自重による変形・応力の計算ができる。
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7週 |
中間試験 |
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8週 |
引張または圧縮の不静定の問題(1) |
引張・圧縮を受ける部材の応力とひずみの計算ができる。
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2ndQ |
9週 |
引張または圧縮の不静定の問題(2) |
引張・圧縮を受ける部材の応力とひずみの計算ができる。
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10週 |
熱応力,残留応力,応力集中 |
温度変化による応力の発生を理解する。残留応力の概念を理解し,与えられた条件から応力を計算できる。応力集中の考え方を理解する。
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11週 |
円断面棒のねじり(1) |
軸の概念を理解し,ねじりモーメントによって断面内に生じるせん断力を求められる。
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12週 |
円断面棒のねじり(2) |
軸の概念を理解し,ねじりモーメントによって断面内に生じるせん断力を求められる。
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13週 |
中空断面の丸軸のねじり,円形以外の断面をもつ棒のねじり |
軸の概念を理解し,ねじりモーメントによって断面内に生じるせん断力を求められる。
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14週 |
密巻きコイルばね |
ばねのせん断応力ならびに変形量を求めることができる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
総復習 |
前期の内容を復習する。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
真直ばりのせん断力と曲げモーメント(1) |
はりに生じるせん断力と曲げモーメントの概念を理解する。
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2週 |
真直ばりのせん断力と曲げモーメント(2) |
はりに生じるせん断力と曲げモーメントの概念を理解する。
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3週 |
片持ばり |
片持ばりについて,集中荷重ならびに分布荷重を受ける場合について,せん断力と曲げモーメントを求める。
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4週 |
両端支持ばり |
両端支持ばりについて,集中荷重ならびに分布荷重を受ける場合について,せん断力と曲げモーメントを求める。
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5週 |
面積モーメント法 |
面積モーメント法を用いてせん断力と曲げモーメントを求める方法を理解する。
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6週 |
移動荷重を受けるはり |
移動荷重を受けるはりに生じるせん断力と曲げモーメントを求める。
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7週 |
中間試験 |
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8週 |
真直ばりの曲げ応力(1) |
はりに生じる曲げ応力の計算ができる。
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4thQ |
9週 |
真直ばりの曲げ応力(2) |
はりに生じる曲げ応力の計算ができる。
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10週 |
断面二次モーメント(1) |
各種はりの断面二次モーメントの計算ができる。
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11週 |
断面二次モーメント(2) |
各種はりの断面二次モーメントの計算ができる。
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12週 |
はりのせん断応力(1) |
はりに生じるせん断応力を計算できる。
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13週 |
はりのせん断応力(2) |
はりに生じるせん断応力を計算できる。
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14週 |
平等強さのはり |
平等強さのはりに生じる応力を計算できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
総復習 |
後期の内容を復習する。
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評価割合
| 試験 | レポート | | | | | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |