材料力学(4年)

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 材料力学(4年)
科目番号 0031 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: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 伊藤勝悦「やさしく学べる材料力学」森北出版(2014)
担当教員 伊澤 悟

到達目標

1.はりのたわみ曲線の求め方を理解し,はりの変形解析ができる.
2.軸のねじり,モールの応力円,衝撃応力,座屈,について理解し,それぞれについて応力解析ができる.

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はりのたわみ曲線の求め方やはりの変形解析について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる.はりのたわみ曲線の求め方やはりの変形解析について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.はりのたわみ曲線の求め方をやはりの変形解析について説明できず,これに関する演習問題を解くことができない.
評価項目2軸のねじり,モールの応力円,衝撃応力,座屈について明確に説明でき,これに関する演習問題を正確に解くことができる.軸のねじり,モールの応力円,衝撃応力,座屈について説明でき,これに関する演習問題を解くことができる.軸のねじり,モールの応力円,衝撃応力,座屈について説明できず,これに関する演習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

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教育方法等

概要:
はりの変形解析,ねじり,モールの応力円,衝撃応力,座屈について学ぶ.
講義はスライド資料による教授と専用プリントにより行う.
授業の進め方・方法:
授業方法は講義と演習を組み合わせて行う.
授業内容に応じて演習問題を課題として出し,解答の提出を求める.

注意点:
公式の暗記や与えられた公式を使うために時間を費やすだけではなく,問題の本質をとらえ,自分自身で考察する工学的センスを養うプロセスこそが重要です.基本的な計算問題が解けるようになるまで繰り返し何度も練習しよう.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 はりの曲げ応力とたわみの式 はりの曲げ応力とたわみの式を理解する
2週 はりの曲げ応力とたわみの式 はりの曲げ応力とたわみの式を理解する
3週 はりの曲げ応力とたわみの式 はりの曲げ応力とたわみの式を理解する
4週 片もちはりのたわみとたわみ角 片もちはりのたわみとたわみ角について理解する
5週 片もちはりのたわみとたわみ角 片もちはりのたわみとたわみ角について理解する
6週 両端支持はりのたわみとたわみ角 両端支持はりのたわみとたわみ角について理解する
7週 両端支持はりのたわみとたわみ角 両端支持はりのたわみとたわみ角について理解する
8週 前期中間試験 これまでの範囲を理解する
2ndQ
9週 答案返却,平等強さのはり 試験問題を理解する,平等強さのはりについて理解する
10週 平等強さのはり 平等強さのはりについて理解する
11週 軸のねじり 軸のねじりについて理解する
12週 軸のねじり 軸のねじりについて理解する
13週 軸のねじり 軸のねじりについて理解する
14週 コイルばね コイルばねについて理解する
15週 定期試験 これまでの範囲を理解する
16週 試験返却 試験問題を理解する,コイルばねについて理解する
後期
3rdQ
1週 傾斜面の応力・平面応力 傾斜面の応力・平面応力を理解する
2週 傾斜面の応力・平面応力 傾斜面の応力・平面応力を理解する
3週 主応力・最大せん断応力・モールの円 主応力・最大せん断応力・モールの円について理解する
4週 主応力・最大せん断応力・モールの円 主応力・最大せん断応力・モールの円について理解する
5週 薄肉球殻・円筒殻 薄肉球殻・円筒殻について理解する
6週 薄肉球殻・円筒殻 薄肉球殻・円筒殻について理解する
7週 組合せ応力 組合せ応力について理解する
8週 後期中間試験 これまでの範囲を理解する
4thQ
9週 答案返却,弾性エネルギ 試験問題を理解する,弾性エネルギについて理解する
10週 衝撃応力 衝撃応力について理解する
11週 衝撃応力 衝撃応力について理解する
12週 長柱の座屈 長柱の座屈について理解する
13週 長柱の座屈 長柱の座屈について理解する
14週 カスティリアーノの定理 カスティリアーノの定理について理解する
15週 カスティリアーノの定理 カスティリアーノの定理について理解する
16週 定期試験 これまでの範囲を理解する

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80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000