材料力学Ⅲ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 材料力学Ⅲ
科目番号 0082 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 材料力学第3版(黒木剛司郎著,森北出版,2017)
担当教員 小栗 久和

目的・到達目標

以下の各項目を到達目標とする。
①様々な荷重の作用する部材の,ひずみエネルギを求めることができる.
②ひずみエネルギを応用した諸問題を解くことができる.
③曲がりはりの応力,変形が理解できる.
④短柱の核を求めることができる.
⑤柱の座屈荷重の基礎式が理解でき,様々な条件の柱の座屈問題を解くことができる.
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)

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様々な荷重の作用する部材のひずみエネルギを8割以上正確に解くことができる.様々な荷重の作用する部材のひずみエネルギを6割以上正確に解くことができる.様々な荷重の作用する部材のひずみエネルギを求めることができない.
評価項目2ひずみエネルギを応用した諸問題を8割以上正確に解くことができる.ひずみエネルギを応用した諸問題を6割以上正確に解くことができる.ひずみエネルギを応用した諸問題を解くことができない.
評価項目3曲がりはりの応力,変形の問題を8割以上正確に解くことができる.曲がりはりの応力,変形の問題を6割以上正確に解くことができる.曲がりはりの応力,変形の問題を解くことができない.
評価項目4短柱の核を8割以上正確に求めることができる.短柱の核を6割以上正確に求めることができる.短柱の核を求めることができない.
評価項目5柱の座屈荷重の基礎式が理解でき,様々な柱の座屈問題を8割以上正確に解くことができる.柱の座屈荷重の基礎式が6割以上理解でき,様々な柱の座屈問題を6割以上正確に解くことができる.柱の座屈荷重の基礎式が理解できず,様々な柱の座屈問題を解くことができない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
3年からの学習内容を簡単に復習して,材料力学の考え方を整理する.またひずみエネルギを使って,力のつり合いでは解決できない問題の解法を習得する.次に,曲がりはりおよび柱の設計の基礎を学習する.
授業の進め方と授業内容・方法:
・授業は基本的には教科書に沿って,板書を中心に行う.
・授業中,学習内容の理解度を確認する例題を出題するので,自ら解答し,復習すること.
・英語導入計画:Technical terms
注意点:
・授業の内容を確実に身につけるために、予習・復習が必須である.
・3・4年次の材料力学の知識が必要となるため,十分に復習しておくこと.
・遅刻した場合,必ず教員にその旨申し出ること.
・学習・教育目標(D-2)100%

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・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 材料力学の復習1 引張・ねじり(ALレベルのC) 引張・ねじりにおける変形と応力の計算が出来る。
2週 材料力学の復習2 はりの曲げ(ALレベルのC) はりの変形と応力の計算が出来る。
3週 ひずみエネルギ1 引張・圧縮・単純せん断のひずみエネルギ(ALレベルのC) 引張・圧縮・単純せん断におけるひずみエネルギーを計算することが出来る。
4週 ひずみエネルギ2 曲げおよびねじりのひずみエネルギ(ALレベルのC) はりとねじりモーメントが作用する丸棒のひずみエネルギーを計算することが出来る。
5週 ひずみエネルギ3 衝撃応力(ALレベルのC) 衝撃荷重(引張・曲げ・ねじり)が作用する材料の応力を計算することが出来る。
6週 ひずみエネルギ4 カスティリアノの定理(ALレベルのC) カスティリアノの定理が理解でき、各種問題に応用する頃が出来る。
7週 ひずみエネルギ5 マクスウェルの定理(ALレベルのC) マクスウェルの定理が理解でき、各種問題に応用することが出来す。
8週 中間試験
4thQ
9週 曲がりはり1 曲がりはりの基礎式と応力(ALレベルのC) 曲りはりの応力の導出過程が理解出来る。
10週 曲がりはり2 曲がりはりの断面係数(ALレベルのC) 曲りはりの断面係数を計算することが出来る。
11週 曲がりはり3 曲がりはりのたわみ(ALレベルのC) カスティリアノの定理を応用して、曲りはりのたわみを計算することが出来る。
12週 柱1 短柱の核(ALレベルのC) 短柱の核の意味が理解出来、具体的な範囲を求めることが出来る。
13週 柱2 長柱の座屈と限界荷重柱(ALレベルのC) オイラーの座屈荷重の導出過程が理解でき、計算することが出来る。
14週 柱3 長柱の座屈の実験公式(ALレベルのC) 長柱の実験公式の意味が理解でき、問題を解くことが出来る。
15週 期末試験
16週 期末試験の解答と解説

評価割合

試験合計
総合評価割合100100
得点100100