到達目標
機械要素設計をする上で、基礎的事項について勉強する。機械を設計する上での強度、精度等入門知識を勉強する。機械設計法Ａでは前期中間までに、上記の事項を勉強し、前期中間から前期末までに、ねじと軸について勉強する。機械工学科の３本柱の内、ものづくり科目の一つである。ものづくりの上で最も重要な機械設計の基本を勉強する科目である。
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 | 試験などの評価が８０点を超えること。 | 試験などの評価が７０点を超えること。 | 試験などの評価が６０点未満であること。 |
| 評価項目2 | 強度、信頼性などの設計を生かし、製図、製作にむすびつけることができる。 | 強度、信頼性などの設計の概念が理解され、説明できる。 | 強度設計、信頼性設計の基本が身についていない。 |
| 評価項目3 | 機械要素を熟知し、機械設計に用いることができる。 | 機械要素の知識が身についている。 | ねじ、軸などの機械要素の知識が身についていない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE (d)
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学習・教育目標 C6
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教育方法等
概要:
テキストに沿って座学にて実施する。
授業の進め方・方法:
座学にて授業を行う。前期中間、前期末試験を実施する。不合格点(60点）の場合は、再試験をする。
注意点:
授業には、電卓をいつも用意すること。授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組むこと。
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 |
ガイダンス、機械設計の基礎 |
機械設計の基本的事項を理解する。
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| 2週 |
信頼性、機械の寿命 |
機械の信頼性、寿命を理解する。
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| 3週 |
材料の強度と剛性 |
材料強度、剛性について理解する。
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| 4週 |
材料の機械的性質 |
材料の性質、機械的な特性について理解する。
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| 5週 |
応力と変形 |
材料に応力が加わったときの変形と、応力ひずみについて理解する。
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| 6週 |
強度設計 |
強度を考慮した設計方法の基本を理解する。
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
機械の精度 |
機械の幾何学的な精度について理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
幾何学的な精度、表面粗さ |
表面粗さの種類と部分類を理解する。
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| 10週 |
ねじの分類と規格 |
ねじの規格、基本について理解する。
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| 11週 |
ねじの原理と力学 |
ねじにかかる力、力学的な釣合について理解する。
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| 12週 |
軸および軸継手 |
軸の種類、軸継ぎ手について理解する。
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| 13週 |
ねじり剛性と曲げ剛性 |
軸にかかる曲げ、ねじり剛性とその特性を理解する。
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| 14週 |
危険速度 |
危険速度とその計算方法を理解する。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
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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 | 機械設計 | 機械設計の方法を理解できる。 | 3 | |
| 標準規格の意義を説明できる。 | 3 | |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 3 | |
| ねじ、ボルト・ナットの種類、特徴、用途、規格を理解し、適用できる。 | 3 | |
| ボルト・ナット結合における締め付けトルクを計算できる。 | 3 | |
| 軸の種類と用途を理解し、適用できる。 | 3 | |
| 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 3 | |
| 軸継手の種類と用途を理解し、適用できる。 | 3 | |
| 力学 | 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 1 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 1 | |
| 応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 3 | |
| 断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。 | 3 | |
| 棒の自重よって生じる応力とひずみを計算できる。 | 2 | |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 1 | |
| 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。 | 1 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |