到達目標
本科目では静力学の基礎事項、物体に生じる応力及びひずみの概念、外力を受ける棒・はり等の応力及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 | 荷重の種類、力とモーメントのつり合い、内力と外力の違いを説明できる。 | 荷重の種類、力とモーメントのつり合いを説明できる。力及びひずみを説明できる。 | 荷重の種類、力とモーメントのつり合いを説明できない。 |
評価項目2 | 応力及びひずみの種類とそれらの定義を説明できる。
| 応力及びひずみの種類を説明できる。 | 応力、ひずみを説明ができない。 |
評価項目3 | 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4 | 軸力を受ける棒の応力及び伸びを説明し、それらを計算できる。 | 軸力を受ける棒の応力及び伸びを説明できる。 | 軸力を受ける棒の応力及び伸びを説明できない。 |
評価項目5 | 不静定問題、熱応力問題を説明し、それらを計算できる。 | 不静定問題、熱応力問題を説明できる。 | 不静定問題、熱応力問題を説明できない。 |
評価項目6 | はりのせん断力及び曲げモーメントを説明しそれらを計算できる。 | はりのせん断力及び曲げモーメントを説明できる。 | はりのせん断力及び曲げモーメントを説明できない。 |
評価項目7 | はりの曲げ応力を説明し、計算できる。 | はりの曲げ応力を説明できる。 | はりの曲げ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・はり等の応力及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。
・前期に履修済みの機械工学基礎力学Ⅰ、現在履修している機械工学基礎力学Ⅱと関連しており重要な科目である。本科目から次年度の材料力学Ⅱ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 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
力学の基礎 |
荷重の種類、力とモーメントのつり合い、内力と外力の違いなどを説明できる。
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2週 |
応力とひずみ |
応力及びひずみを説明できる。
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3週 |
応力とひずみ |
フックの法則、応力-ひずみ線図等を説明できる。
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4週 |
引張りと圧縮 |
複数の荷重を受ける棒、断面の変化する棒の伸びを説明できる。
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5週 |
引張りと圧縮 |
重力及び遠心力による応力と伸び、棒の不静定問題、熱応力を説明できる。
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6週 |
ねじり |
丸棒のねじり応力及びねじり変形を説明できる。
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7週 |
ねじり |
ねじりの不静定問題、円形断面以外のねじり問題を説明できる。
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8週 |
せん断力と曲げモーメント |
はりの種類、支点と支点反力、はりのせん断力と曲げモーメントを説明できる。
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4thQ |
9週 |
せん断力と曲げモーメント |
集中荷重、等分布荷重、任意分布荷重を受ける片持ちはりのせん断力と曲げモーメントを説明できる。
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10週 |
せん断力と曲げモーメント |
集中荷重、等分布荷重、任意分布荷重を受ける単純支持はりのせん断力と曲げモーメントを説明できる
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11週 |
せん断力と曲げモーメント |
荷重とせん断力及び曲げモーメントとの関係を説明できる。
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12週 |
はりの応力 |
はりの曲げ応力を説明できる。
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13週 |
はりの応力 |
横断面の図心と断面二次モーメントを説明できる。
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14週 |
はりの応力 |
平等強さのはりを説明できる。
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15週 |
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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 | 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,後1 |
応力とひずみを説明できる。 | 3 | 前2,後2 |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 3 | 前3,後3 |
応力-ひずみ線図を説明できる。 | 3 | 前4,後3 |
許容応力と安全率を説明できる。 | 3 | 前4,後3 |
材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 3 | 後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 | 後3 |
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 | 後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 |