弾塑性力学

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 弾塑性力学
科目番号 0010 科目区分 専門 / 選択
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 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 弾塑性力学の基礎 吉田総仁著 共立出版
担当教員 小林 隆志

到達目標

1.二次元物体内の応力とひずみの関係式を示し、その間に成り立つ関係や法則を説明できる。
2.簡単形状の構造物の解析方法を挙げて,説明できる。
3.数値解法である有限要素法の概略を説明できる。
4.材料の弾塑性特性と降伏条件を説明できる。
5.弾塑性特性をもつはりの降伏開始モーメントと極限モーメントを計算できる。

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
評価項目1弾性体内部の応力,ひずみ及び変位の間の関係について説明でき,関係式を記述できる。弾性体内部の応力,ひずみ及び変位の間の関係について説明できる。弾性体内部の応力,ひずみ及び変位の間の関係について説明できない。
評価項目2弾性体内部の応力及びひずみの解析方法を複数挙げて説明できる。弾性体内部の応力及びひずみの解析方法を説明できる。弾性体内部の応力及びひずみの解析方法を説明できない。
評価項目3材料の弾塑性特性について説明でき,はりの塑性降伏開始モーメント及び極限モーメントを説明できる。材料の弾塑性特性について説明できる。材料の弾塑性特性について説明できる。

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
機械や構造物を適切に設計するためには,想定される外力に対して十分な強さを有しているか,あるいは変形が許容量以下であるかなどについて,あらかじめ推定できなくてはならない。弾性力学では,すでに学んだ材料力学を基礎として,さらに物体内部の詳細な応力,ひずみ,変位の解析方法を学ぶ。最終的には,物体の破損の考え方を理解し,安全な機械や構造物の設計の考え方・方法を身につける。塑性力学では材料の弾塑性特性を理解し,材料が降伏するときの構造物の挙動を理解する。
授業の進め方・方法:
各週の授業範囲の予習により授業範囲の概略を理解し,授業における解説により理解を深める。さらに,課題レポートにより理解をさらに深める。
注意点:
1.中間試験40%,期末試験40%,課題レポート20%で評価する。60点以上を合格とする。
2.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
3.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 授業ガイダンス 授業概要,学習・教育目標,スケジュール,評価方法と基準等を理解する。
弾塑性力学の目的とその応用分野 ,弾塑性体の変形挙動 を説明できる。
2週 弾性力学1 単純な応力状態での弾性力学を説明できる。
3週 弾性力学2 外力を受ける物体内に発生する応力とひずみを説明できる。
4週 弾性力学3 弾性力学の基礎方程式,応力の平衡方程式,ひずみの適合条件,応力-ひずみ関係を説明できる。
5週 弾性力学4 2次元解析における平面応力状態と平面ひずみ状態を説明できる
6週 弾性力学5 エアリの応力関数を用いた弾性力学の解法を説明できる。
7週 弾性力学6 エアリの応力関数を用いて,簡単な構造物の応力解析ができる。
8週 中間試験 中間試験により,理解が不十分な点を把握し,復習できる。
4thQ
9週 弾性力学7 弾性解析における有限要素法の原理を理解し,説明できる。
10週 塑性力学1 材料の巨視的弾塑性挙動を理解し,説明できる。
11週 塑性力学2 真応力,真ひずみの特徴について理解し,説明できる。
12週 塑性力学3 応力-ひずみ曲線を表す数式モデルの例を複数挙げて説明できる。
13週 塑性力学4 弾完全塑性はりの曲げ,極限モーメントを説明でき,計算できる。
14週 塑性力学5 降伏条件(ミーゼスの降伏条件,トレスカの降伏条件)を説明でき,組合せ応力状態の物体が降伏するか否かを判断できる。
15週 まとめ 弾塑性力学で学んだ範囲を振り返り,理解の不十分な点を把握できる。
16週 総括 期末試験の返却により,自身の理解が不十分であった点を把握し,復習できる。

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

評価割合

試験課題レポートその他合計
総合評価割合80200100
基礎的能力0000
専門的能力80200100
分野横断的能力0000