材料力学Ⅲ

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	平成27年度 (2015年度)
授業科目	材料力学Ⅲ
科目番号	0027	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	機械システム工学科	対象学年	4
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	Professional Engineer Library 材料力学，実教出版
担当教員	岡根 正樹

到達目標

材料力学Ⅰ・Ⅱに引き続き，機器の強度設計上重要となる組合せ応力について学び，主応力，主せん断応力，応力変換等について理解を深める．さらに，弾性ひずみエネルギーの概念を学び，相反定理，カスティリアノの定理に関する理解を深める

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
多軸応力とはどのような状態か説明できる．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
一般化された応力とひずみの関係を説明することができる．また，独立した6つの応力成分について，説明することができる．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
平面応力状態と平面ひずみ状態の違いを説明できる．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
主応力と主せん断応力の意味を理解し，平面応力状態におけるそれらを求めることができる．	複雑な場合でも正しく求めることができ，簡潔に説明できる．	基本的な場合であれば正しく求めることができ，説明できる．	単純な場合であっても，求めることができない．
モールの応力円を描くことができる．	複雑な場合でも正しく求めることができる．	基本的な場合であれば正しく求めることができる．	単純な場合であっても，求めることができない．
薄肉円筒や薄肉球殻等，代表的な組合せ応力状態を理解しており，具体的な応力を求めることができる．	複雑な場合でも正しく求めることができる．	基本的な場合であれば正しく求めることができる．	単純な場合であっても，求めることができない．
線膨張係数の意味を理解し，熱応力を求めることができる．	複雑な場合でも正しく求めることができ，簡潔に説明できる．	基本的な場合であれば正しく求めることができ，説明できる．	単純な場合であっても，求めることができない．
弾性ひずみエネルギーの意味を理解している．	正しく説明できるだけでなく，資料等を自作しして，効果的に説明することができる．	教科書などを用いれば，簡潔に説明することができる．	教科書やノートを用いても，正しく説明できない．
弾性ひずみエネルギーを求めることができる．	引張圧縮，せん断，曲げが複合して作用する複雑な場合でも，正しく求めることができる．	引張圧縮，せん断，曲げが，単独で作用するような基本的な場合であれば，正しく求めることができる．	単純な負荷の状態でも，正しく求めることができない．
カスティリアノの定理を理解し，具体的なはりのたわみ等を求めることができる．	複雑な場合でも正しく求めることができる．	基本的な場合であれば正しく求めることができる．	単純な場合であっても，求めることができない．
マックスウェルの相反定理を理解し，簡単に説明することができる．	複雑な場合でも正しく求めることができ，簡潔に説明できる．	基本的な場合であれば正しく求めることができ，説明できる．	単純な場合であっても，求めることができない．

教育方法等

概要:

材料力学は，機械工学の基本となる科目の一つであり，機器設計等で，必ず必要となる学問です．材料力学を理解することが求められるのではなく，卒業後は，材料力学を道具として，機器設計等の業務に携わることになります．テストのための暗記ではなく，卒業後も忘れずに，知識として身に付くよう，きちんと理解することが求められます．

授業の進め方・方法:

教員単独で行います．基礎科目なので，座学が中心になりますが，適宜，授業中に，演習問題等も取り入れます．

注意点:

材料力学Ⅰ・Ⅱを履修（出来れば修得）していることが望ましい．
レポート等は，すべての課題についての提出が必要です．やむを得ない事情の場合を除き，1通でも未提出のレポートがある場合，提出期限を守らなかった場合などは，単位を認定しません．
出来るだけみなさんの理解度にあわせて授業を進める予定です．したがって，上記の授業計画･内容は，変更になることもあります．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	授業の説明，材料力学Ⅰ，Ⅱにおける学習内容の確認等．
		2週	組合せ応力①	3次元の応力状態の理解
		3週	組合せ応力②	独立な6つの応力成分，一般的な応力とひずみの関係 の理解
		4週	組合せ応力③	平面応力状態，平面ひずみ状態 の理解
		5週	組合せ応力④	平面応力状態での応力，主応力，主せん断応力 の理解
		6週	組合せ応力⑤	モールの応力円 の理解
		7週	熱応力	温度変化にともなって生じる変形と応力
		8週	中間試験
	2ndQ
		9週	弾性ひずみエネルギー①	弾性ひずみエネルギーの定義の理解
		10週	弾性ひずみエネルギー②	引張・圧縮によるひずみエネルギー，せん断によるひずみエネルギーの理解
		11週	弾性ひずみエネルギー③	曲げによるひずみエネルギー，ねじりによるひずみエネルギーの理解
		12週	弾性ひずみエネルギー④	曲げとねじりが同時に作用する場合等の，ひずみエネルギーの理解
		13週	弾性ひずみエネルギー⑤	相反定理，カスティリアノの定理の理解
		14週	応力測定法	ひずみゲージを用いた実験応力解析法
		15週	期末試験
		16週	期末試験の解答と解説

評価割合

	試験	レポート・課題	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	40	10	50
専門的能力	40	10	50