到達目標
以下の項目を到達目標とする。
① 力学的特性を数学的に表現するためのベクトル解析,テンソル解析を理解する
② 連続体における変形表現を理解する
③ 連続体における応力表現を理解する
④ 変形と応力の関係を与える構成式を理解する
⑤ 連続体の基本的な支配方程式を理解し,その適用について検討する。
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 |
①力学的特性を数学的に表現するためのベクトル解析,テンソル解析を理解する | ベクトル演算,テンソル演算が正確にできる。 | ベクトル演算,テンソル演算ができる。 | ベクトル演算,テンソル演算ができない。 |
② 連続体における変形表現を理解する | 連続体における変形表現の演算が正確にできる。 | 連続体における変形表現の演算ができる。 | 連続体における変形表現の演算ができない。 |
③ 連続体における応力表現を理解する | 連続体における応力表現の演算が正確にできる。 | 連続体における応力表現の演算ができる。 | 連続体における応力表現の演算ができない。 |
④ 変形と応力の関係を与える構成式を理解する | 変形と応力の関係を与える構成式に関する演算が正確にできる。 | 変形と応力の関係を与える構成式に関する演算ができる。 | 変形と応力の関係を与える構成式に関する演算ができない。 |
⑤ 連続体の基本的な支配方程式を理解し,その適用について検討する | 連続体の基本的な支配方程式を理解し,その適用に関する演算が正確にできる。 | 連続体の基本的な支配方程式を理解し,その適用に関する演算ができる。 | 連続体の基本的な支配方程式を理解し,その適用に関する演算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
連続体力学の対象は固体力学,流体力学,熱力学を包含し,様々な物体を連続体という数学モデルで理想化することで,力学的挙動を統一的に取り扱うことができる。この空間を連続的に占める物体の模型を作るときに必要となる基本的な物理的概念及び原理を論じ,その力学的挙動の統一的な解析方法を解説する。
授業の進め方・方法:
授業では,教科書に沿って説明する。
注意点:
予習と復習を十分に行うこと。理解を深めるために,例題・演習問題を提示するので,必ず自らの手で解くこと。また,本授業内容を理解するための前提として,機械工学分野における材料力学,流体力学の基礎知識が必要である。
なお,成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
学習・教育目標:(D-1)100%
JABEE基準1(1):(c)
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 |
連続体力学の考え方,講義の進め方,シラバスの説明 |
(教室外学修)身の回りの連続体近似のできる物質を調べる
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2週 |
マトリックス代数の概念および総和規約 |
(教室外学修)教科書例題 (2.1)〜(2.2) と指定した課題
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3週 |
座標系と基本ベクトル1 |
(教室外学修)教科書例題 (3.1)〜(3.3)と指定した課題
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4週 |
座標系と基本ベクトル2 |
同上
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5週 |
テンソルの定義と変換則 |
(教室外学修)教科書例題 (4.1) と指定した課題
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6週 |
テンソル演算および総和規約 |
(教室外学修)教科書例題 (4.3), (4.5) と指定した課題
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7週 |
テンソルの連続体力学への利用(演習) |
(教室外学修)指定した課題
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8週 |
連続体力学の基礎のまとめ(ALのレベルB) |
(教室外学修)前半7回の講義とその理論の要約ならびに課題
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4thQ |
9週 |
ガウスの発散定理,線積分と面積分 |
(教室外学修)教科書例題 (4.6)〜(4.9) と指定した課題
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10週 |
連続体の変形(粒子の運動と座標系および時間導関数) |
(教室外学修)教科書例題 (5.1)〜(5.3) と指定した課題
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11週 |
連続体の変形(ひずみの定義) |
(教室外学修)教科書例題 (5.4)〜(5.7) と指定した課題
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12週 |
応力と平衡方程式 |
(教室外学修)教科書例題 (6.1)〜(6.3) と指定した課題
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13週 |
体積積分の物質導関数,連続体の質量保存則・運動量保存則,連続体の境界値問題の基礎 |
(教室外学修)教科書例題 (7.1)〜(7,3), (7.5) と指定した課
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14週 |
境界値問題と変分原理 |
(教室外学修)教科書問題 10.1 と指定した課題
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
期末試験の解答の解説など |
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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 |
評価割合
| 試験 | 提出課題 | 合計 |
総合評価割合 | 90 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 90 | 10 | 100 |