材料力学III

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 材料力学III
科目番号 d0140 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材
担当教員 奥山 彫夢

到達目標

1)3DCADソフトを使い任意の構造を作成できる
2)3Dモデルに対して適切な境界条件を付与し,FEM解析を実施できる
3)設定した課題に対して,適切な3Dモデルの作成およびFEM解析を適用し,結果を考察できる

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13DCADソフトを使い任意の構造を作成できる3DCADソフトを使い単純な構造を作成できる3DCADソフトを使えない
評価項目23Dモデルに対して適切な境界条件を付与し,FEM解析を実施できる3Dモデルに対して境界条件を付与し,FEM解析を実施できるFEM解析が実施できない
評価項目3設定した課題に対して,適切な3Dモデルの作成およびFEM解析を適用し,結果を考察できる設定した課題に対して,3Dモデルの作成およびFEM解析を適用し,結果を表示できる設定した課題に対して,3Dモデルの作成およびFEM解析が出来ない

学科の到達目標項目との関係

準学士課程(R5までのDP) R5までDP_4 制御・電気電子・機械・情報等基礎工学の知識習得・応用
JABEE B-2 専門分野の知識と能力

教育方法等

概要:
材料力学Iと材料力学IIで学んだ材料力学の基礎をベースにCAEの活用を学ぶ。前半は、CADの使い方および付属する有限要素解析の使い方を学び、後半はアクティブラーニングおよびPBL形式でCAEを主体的に使い応用問題に適用する。
授業の進め方・方法:
前半はテキストに従って演習形式によりCADの使い方、有限要素法の使い方を学ぶ。後半は各自、課題に取り組む
注意点:
課題には空き時間なども利用し取り組むこと。不明な点などあれば随時質問に訪れること。

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 CAEとは CAEの概要を理解できる
2週 CADの使い方① CADで単純な形状の3Dモデルを作成できる
3週 CADの使い方② CADで複雑な形状の3Dモデルを作成できる
4週 CADによるモデリング① 与えられた単純な設計図からCADソフトを用いて3Dモデルを作成できる
5週 CADによるモデリング② 与えられた複雑な設計図からCADソフトを用いて3Dモデルを作成できる
6週 FEMの使い方① 作成した3Dモデルに対して境界条件を与えてFEM解析ができる
7週 FEMの使い方② 作成した3Dモデルに対して適切な境界条件を与えてFEM解析ができる
8週 FEMを材料力学問題に適用する 材料力学の問題をFEMで解析し,結果の違いなどについて理解し,FEMの特性をある程度把握する
2ndQ
9週 課題の設定 特定のテーマに対して,FEMで解決できる課題を設定する
10週 課題実施 課題に取り組む
11週 課題実施 課題に取り組む
12週 課題実施 課題に取り組む
13週 課題実施 取組んだ課題にの結果をまとめ,プレゼン資料を作成する
14週 課題発表 プレゼン資料を用いて課題について発表する
15週 課題発表 プレゼン資料を用いて課題について発表する
16週 レポート作成 取組んだ課題にの結果をまとめ,レポートを作成する

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力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。3前6,前7,前8,前9
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。3前6,前7,前8,前9
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。3前6,前7,前8,前9
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。3前6,前7,前8,前9
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。3前6,前7,前8,前9
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。4前6,前7,前8,前10,前11,前12
応力とひずみを説明できる。4前6,前7,前8,前10,前11,前12
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。4前6,前7,前8,前10,前11,前12
許容応力と安全率を説明できる。3前6,前7,前8,前10,前11,前12

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04000600100
基礎的能力0000000
専門的能力04000600100
分野横断的能力0000000