到達目標
1.不静定はりの曲げにおいてその解法ができる。
2.丸棒のねじりに関する解法ができる。
3.引張りや曲げ等によるひずみエネルギーを求めることができる。
4.柱の座屈応力を求めることができる。
5.はりの曲げやねじりの具体的事例を挙げ、4年生で修得した知識を用いてその安全性についても述べることができる。(C1-2)
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 | 不静定はりの計算を応用できる。 | 不静定はりの計算がをできる。 | 不静定はりの計算を理解していない。 |
評価項目2 | ねじりにの計算を応用できる。 | ねじりにの計算ができる。 | ねじりにの計算を理解していない。 |
評価項目3 | ひずみエネルギの計算を応用できる。 | ひずみエネルギの計算ができる。 | ひずみエネルギの計算を理解していない。 |
評価項目4 | 座屈の計算を応用できる。 | 座屈の計算ができる。 | 座屈の計算が理解できない。 |
評価項目5(C1-2) | はりの曲げやねじりの具体的事例を挙げて計算ができ、その安全性についても述べることができる。 | はりの曲げやねじりの具体的事例を挙げて計算ができる。 | はりの曲げやねじりの具体的事例の計算ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
実践指針 (C1)
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実践指針のレベル (C1-2)
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【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3
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【プログラム学習・教育目標 】 C
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教育方法等
概要:
材料力学は、機械系の学生にとって必ず修得しなければならない基礎重要科目の一つである。3年次で学んだ単純応力(引張・圧縮、はりのせん断や曲げ)に関する基礎概念を基に、はりのねじり、不静定はりおよびひずみエネルギーについて理解し、実社会における強度計算に対応する知識を習得し、演習により具体的な計算を行う。
授業の進め方・方法:
機械設計に必要な材料力学について講義を中心に基礎的な知識を学ぶ。講義では試験片や線引きなどを利用してできる限り具体的に説明を行う。また、試験前には授業中に一般的に文字による理論式に具体的な数値を代入した演習および解答を行う。
注意点:
1.評価については,評価割合に従って行います.ただし,適宜再試や追加課題を課し,加点することがあります.
2.中間試験を授業時間内に実施することがあります。
3.この科目は学修単位科目であり、1単位あたり30時間の対面授業を実施します。併せて1単位あたり15時間の事前学習・事後学習が必要となります。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス 不静定はりI |
教育目標・授業概要・評価方法等を理解し、はりの応力の求め方について説明できる。 不静定はりについて説明できる。
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2週 |
不静定はりⅡ |
一端固定他端支持はりの計算ができる。
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3週 |
不静定はりⅢ |
両端固定はりの計算ができる。
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4週 |
不静定はりⅣ |
連続はりの計算ができる。
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5週 |
不静定はりⅤ |
曲げとねじりを受ける軸の計算ができる。
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6週 |
ねじりⅠ |
ねじりを受ける丸棒について計算ができる。
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7週 |
演習1 |
不静定はり・ねじりについて具体的な計算ができる。
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8週 |
ねじりⅡ |
伝達軸について計算ができる。
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2ndQ |
9週 |
ねじりⅢ |
コイルばねについて計算ができる。
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10週 |
ひずみエネルギーⅠ(引張・圧縮・衝撃荷重) |
引張・圧縮・衝撃荷重におけるひずみエネルギーについて説明ができる。
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11週 |
ひずみエネルギーⅡ(せん断・ねじり) |
せん断・ねじりにおけるひずみエネルギーについて説明ができる。
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12週 |
ひずみエネルギーⅢ(はりの曲げ) |
はりにおけるひずみエネルギーについて説明ができる。
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13週 |
ひずみエネルギーⅣ(カスティリアノの定理) |
カスティリアノの定理について説明ができる。
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14週 |
柱の座屈 |
偏心荷重の作用する柱について説明ができる。
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15週 |
演習2 |
ねじり・ひずみエネルギー・カスティリアノの定理・座屈について具体的な計算ができる。
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16週 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 4 | |
流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 4 | |
ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 4 | |
絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | |
パスカルの原理を説明できる。 | 4 | |
液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 4 | |
平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 4 | |
物体に作用する浮力を計算できる。 | 4 | |
定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | |
流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | |
連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | |
オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | |
ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 演習および小テスト | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |