到達目標
本科目では、静力学の基礎事項、物体に生じる応力およびひずみの概念、外力を受ける棒・はり等の応力および変形状態を求める方法を理解する。
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 | 応力及びひずみの種類とそれらの定義を説明できる。 | 応力及びひずみを説明できる。 | 応力及びひずみを説明できない。 |
| 評価項目2 | 応力－ひずみ線図、フックの法則及び安全率を関連付けて説明ができる。 | 応力－ひずみ線図、フックの法則及び安全率を説明ができる。 | 応力－ひずみ線図、フックの法則及び安全率を説明ができない。 |
| 評価項目3 | 組み合わせ構造物とトラスを説明でき、これらの応力等を計算できる。 | 組み合わせ構造物とトラスを説明できる。 | 組み合わせ構造物とトラスを説明できない。 |
| 評価項目4 | 熱応力の概念説明と熱応力を計算できる。 | 熱応力の概念の説明ができる。 | 熱応力の概念の説明ができない。 |
| 評価項目5 | 少し複雑な棒の問題の応力及び伸びを計算できる。 | 少し複雑な棒の問題を説明できる。 | 少し複雑な棒の問題を説明できない。 |
| 評価項目6 | 多軸応力状態を説明でき、モールの応力円を作成できる。 | 多軸応力状態及びモールの応力円を説明できる。 | 多軸応力状態及びモールの応力円を説明できない。 |
| 評価項目7 | 薄肉容器の応力の説明と計算ができる。 | 薄肉容器の応力を説明できる。 | 薄肉容器の応力を説明できない。 |
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:
材料力学は構造物に作用する様々な力、また、それによって生じる変形を考え、実際の設計に役立てる学問である。 本科目では、応力とひずみ、外力を受ける棒・はり等の応力および変形状態を求める方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
・授業は講義形式を主とする。適宜、例題や演習を行い理解を深める。
・同時に履修している機械設計法および機械設計製図等と関連しており重要な科目である。本科目から後期の基礎材料力学B、次年度の材料力学及び演習へと進展する。
注意点:
試験問題の出題は板書内容が中心である。常にノートをしっかり取るとともに、電卓を活用する習慣を付けること。
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 |
応力とひずみ |
荷重の種類および荷重による材料の変形を説明できる。
応力とひずみを説明できる。
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| 2週 |
応力とひずみ |
応力とひずみを説明できる。
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| 3週 |
フックの法則と材料定数 |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。
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| 4週 |
材料の応力－ひずみ線図と安全率 |
応力-ひずみ線図および安全率を説明できる。
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| 5週 |
組み合わせ構造物とトラス |
組み合わせ構造物とトラスについて説明できる。
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| 6週 |
組み合わせ構造物とトラス |
組み合わせ構造物とトラスについて説明できる。
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| 7週 |
組み合わせ構造物とトラス、熱応力 |
組み合わせ構造物とトラス、および熱応力を説明できる。
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| 8週 |
熱応力 |
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
少し複雑な棒の問題 |
棒の自重よって生じる応力とひずみを計算できる。
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| 10週 |
少し複雑な棒の問題 |
断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。
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| 11週 |
少し複雑な棒の問題 |
断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。
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| 12週 |
斜面の応力とモールの応力円 |
多軸応力の意味を説明できる。
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| 13週 |
斜面の応力とモールの応力円 |
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計算できる。
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| 14週 |
斜面の応力とモールの応力円 |
モールの応力円を作成できる。
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| 15週 |
薄肉容器の応力 |
薄肉容器の応力を計算できる。
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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 | 力学 | 応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | 前4 |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 3 | 前2 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 3 | 前3 |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 3 | 前4 |
| 材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 3 | |
| 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 1 | |
| 引張試験の方法を理解し、応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | |
| 硬さの表し方および硬さ試験の原理を説明できる。 | 3 | |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 3 | |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 3 | |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 3 | |
| 塑性変形の起り方を説明できる。 | 3 | |
| 加工硬化と再結晶がどのような現象であるか説明できる。 | 3 | |
| 鉄鋼の製法を説明できる。 | 3 | |
| 炭素鋼の性質を理解し、分類することができる。 | 3 | |
| Fe-C系平衡状態図の見方を説明できる。 | 3 | |
| 焼きなましの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
| 焼きならしの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
| 焼入れの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
| 焼戻しの目的と操作を説明できる。 | 3 | |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |