材料力学演習

科目基礎情報

学校 長野工業高等専門学校 開講年度 令和07年度 (2025年度)
授業科目 材料力学演習
科目番号 0024 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: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:尾田他「材料力学基礎編第2版」,森北出版
担当教員 北山 光也

到達目標

技術士1次試験相当の材料力学分野の問題(応力・ひずみ計算,引張・圧縮問題,曲げ問題,ねじり・組合せ応力問題)に対して解答までのプロセスを示すことができることで,学習・教育目標(D-1)の達成とする.

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
応力とひずみ応力とひずみの計算ができる.応力とひずみの導出過程を説明できる.応力とひずみの導出過程を説明できない.
引張圧縮問題トラス問題の応力とひずみの計算ができる.トラス問題の応力とひずみの導出過程を説明できる.トラス問題の応力とひずみの導出過程を説明できない.
物体力・初期応力問題物体力・初期応力問題の計算ができる.物体力・初期応力問題の導出過程を説明できる.物体力・初期応力問題の導出過程を説明できない.
曲げ問題(曲げモーメント・せん断力)はりの曲げモーメントせん断力の計算ができる.はりの曲げモーメントせん断力の導出過程を説明できる.はりの曲げモーメントせん断力の導出過程を説明できない.
曲げ問題(はりのたわみ)はりのたわみの計算ができる.はりのたわみの導出過程を説明できる.はりのたわみの導出過程を説明できない.
ねじり問題・組合せ応力問題ねじりと組合せ応力問題の計算ができる.ねじりと組合せ応力問題の導出過程を説明できる.ねじりと組合せ応力問題の導出過程を説明できない.

学科の到達目標項目との関係

D D-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
材料力学は機械技術者に必要な各種構造物や機器の強度設計上必要となる基礎学問である.本授業では3年次の材料力学で学習した内容の演習を行い,技術士1次試験相当の学力を身につける.本科目は,企業で機械の設計・開発を担当していた教員が,その経験を活かし,材料力学について演習形式で授業を行うものである.
授業の進め方・方法:
・授業方法は演習を中心として行う.
・この科目は学修単位科目であり,授業時間30時間に加えて,自学自習時間60時間が必要である.事前・事後学習として自ら予習・復習を行うとともに,与えられた課題等に取り組む.
注意点:
<成績評価>2回の達成度試験(各試験50%)の合計100点満点で(D-1)を評価する.合計の6割以上を獲得した者をこの科目の合格とする.
<授業時間外の学修の評価> 授業で与えられる課題等で自学自習を行うこと.課題等の取り組み状況は,評価割合に示す手段に従い評価する.
<オフィスアワー>毎週水曜日 16:00~17:00,A棟3F北山ラボとする.ただし,出張等で不在の場合がある.この時間にとらわれず必要に応じて来室可.
<先修科目・後修科目>先修科目は,材料力学

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 応力とひずみ 演習① 応力とひずみの計算ができる.
2週 応力とひずみ 演習② 応力とひずみの計算ができる.
3週 引張・圧縮問題 演習① トラス問題の応力とひずみの計算ができる.
4週 引張・圧縮問題 演習② トラス問題の応力とひずみの計算ができる.
5週 物体力・初期応力問題 演習① 物体力・初期応力問題の計算ができる.
6週 物体力・初期応力問題 演習② 物体力・初期応力問題の計算ができる.
7週 理解度の確認
8週 はりの曲げモーメントとせん断力 演習① はりの曲げモーメントせん断力の計算ができる.
2ndQ
9週 はりの曲げモーメントとせん断力 演習② はりの曲げモーメントせん断力の計算ができる.
10週 はりの曲げモーメントとせん断力 演習③ はりの曲げモーメントせん断力の計算ができる.
11週 はりのたわみ 演習① はりのたわみの計算ができる.
12週 はりのたわみ 演習② はりのたわみの計算ができる.
13週 ねじり・組合せ応力問題 演習① ねじり・組合せ応力問題の計算ができる.
14週 ねじり・組合せ応力問題 演習② ねじり・組合せ応力問題の計算ができる.
15週 ねじり・組合せ応力問題 演習③ ねじりと組合せ応力問題の計算ができる.
16週 前期末達成度試験 学んだこと全般について説明することができる.

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荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。3
応力とひずみを説明できる。3
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。3
許容応力と安全率を説明できる。3
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。3
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。3
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。3
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。3
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。3
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。3
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。3
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。3
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。3
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。3
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。3
多軸応力の意味を説明できる。3
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モールの応力円を用いて計算できる。3
部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。3
部材が曲げやねじりを受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。3
カスティリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに適用できる。3

評価割合

試験合計
総合評価割合1000000100
配点1000000100