概要:
材料(主に金属材料)の弾性的な性質を理解し,引張・圧縮,ねじり,曲げが作用する部材に生じる応力や変形の求め方,安全寸法等の計算方法を習得する.この学習により次のような能力を養うことができる.
授業の進め方・方法:
授業は教科書を参考にしながら,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.
注意点:
・2年生の数学の微分積分学は十分復習しておくこと.
・遅刻した場合,必ず教員にその旨申し出ること.
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
材料力学とは 材料力学の目的,使用単位(ALレベルのC) |
材料力学の目的、使用するSI単位について理解できる。
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2週 |
応力とひずみ1 外力と内力,垂直応力,せん断応力(ALレベルのC) |
外力と内力、垂直応力とせん断応力の意味が理解でき、応力の計算が出来る。
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3週 |
応力とひずみ2 変形とひずみ、応力とひずみの関係(ALレベルのC) |
変形とひずみの意味、応力・ひずみ関係が理解でき、ひずみが計算出来る。また、応力ひずみ関係の応用問題を解くことが出来る。
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4週 |
応力とひずみ3 材料試験,許容応力と安全率(ALレベルのC) |
材料試験の目的と種類について理解できる。また、引張試験方法と試験から得られる機械的性質の評価方法が理解できる。さらに、材料試験から得られる種々の材料強度から、許容応力を求める方法が理解できる。
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5週 |
引張力を受ける真直棒1 変断面棒の応力と変形,物体力の作用する棒の応力と変形(ALレベルのC) |
真っ直ぐな棒の引張・圧縮による変形と応力を求めることが出来る。
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6週 |
引張力を受ける真直棒2 不静定問題(ALレベルのC) |
棒の引張・圧縮の不静定問題の意味が理解でき、問題を解くことが出来る。
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7週 |
引張力を受ける真直棒3 熱応力(ALレベルのC) |
両端を固定された棒の温度変化による応力を計算することが出来る。
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8週 |
引張力を受ける真直棒4 残留応力・初期応力(ALレベルのC) |
残留応力・初期応力に関する問題を解くことが出来る。
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2ndQ |
9週 |
中間試験 |
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10週 |
ねじり1 中実丸棒のねじり(ALレベルのC) |
中実丸棒のねじりによる変形と応力の求め方が理解でき、計算することが出来る。
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11週 |
ねじり2 中空丸棒・変断面丸棒のねじり(ALレベルのC) |
中空丸棒、変断面棒にねじりのねじりによる変形と応力が理解でき、計算することが出来る。
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12週 |
ねじり3 ねじり不静定問題(ALレベルのC) |
ねじり不静定問題を解くことが出来る。
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13週 |
ねじり4 伝動軸の設計(ALレベルのC) |
伝動軸に生じるねじりモーメントが計算出来、安全直径を計算することが出来る。
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14週 |
ねじり5 コイルばねの応力と変形(ALレベルのC) |
コイルばねに生じる応力と変形求め方が理解でき、計算することが出来る。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
期末試験の解答と解説 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
はりに働く力1 はりの種類,はりの反力(ALレベルのC) |
はりの種類と反力の求め方が理解出来、計算することが出来る。
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2週 |
はりに働く力2 せん断力と曲げモーメント,SFDとBMD(ALレベルのC |
はりのせん断力と曲げモーメントの意味、計算方法と図示法が理解できる。
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3週 |
はりに働く力3 片持ちはりのせん断力と曲げモーメントの演習(ALレベルのC) |
様々な荷重が作用する片持ちはりのせん断力図と曲げモーメントを描くことが出来る。
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4週 |
はりに働く力4 両端支持はりのせん断力と曲げモーメントの演習(ALレベルのC) |
様々な荷重が作用する両端支持はりのせん断力図と曲げモーメントを描くことが出来る。
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5週 |
はりの曲げ応力1 はりの変形と応力・重心と断面二次モーメント(ALレベルのC) |
はりの変形と応力の求め方が理解でき、断面の重心と断面二次モーメントの計算方法が理解できる。
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6週 |
はりの曲げ応力2 重心と断面二次モーメント(ALレベルのC) |
様々なはりの断面形状の、重心と断面二次モーメントが計算出来る。
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7週 |
はりの曲げ応力3 はりの曲げ応力の演習(ALレベルのC) |
はりの曲げ応力の求め方が理解できる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
はりの曲げ応力4 複雑な図形の断面二次モーメント(ALレベルのC) |
複雑な図形の断面二次モーメントの求め方が理解でき、計算出来る。
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10週 |
はりの曲げ応力5 変断面はりの曲げ応力(ALレベルのC) |
平等強さのはりの考え方が理解でき、断面寸法の式を求めることが出来る。
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11週 |
はりのたわみ1 たわみ曲線の基礎式(ALレベルのC) |
はりのたわみの基本式が理解出来る。
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12週 |
はりのたわみ2 たわみ曲線の基礎式の解法と境界条件・片持ちはりのたわみ曲線(ALレベルのC) |
片持ちはりのたわみ曲線を求めることが出来る。
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13週 |
はりのたわみ3 両端支持はりのたわみ曲線(ALレベルのC) |
両端支持はりのたわみ曲線を求めることが出来る。
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14週 |
はりのたわみ4 はりの総合演習(ALレベルのC) |
様々なはりのたわみ曲線を求めることが出来る。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
期末試験の解答と解説 |
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