到達目標
機械や構造物などの部材の強度と変形を解析するための弾性力学および塑性力学の基礎理論を学習すし,各種材料の二次的な加工を行うために知らなければならない基礎的な知識と考え方を身につける.高精度・微細・高速・省人という高度化する要求を実現するため,最適な加工法を提案できる機械技術者になれることを目指す.
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 | 弾性学,塑性力学に関する応用問題が解ける | 弾性学,塑性力学に関する基本問題が解ける | 弾性学,塑性力学に関する基本問題が解けない |
評価項目2 | | | |
評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械や構造物などの部材の強度と変形を解析するための弾性力学および塑性力学の基礎理論を学習する.各種材料の二次的な加工を行うために知らなければならない基礎的な知識と考え方を身につける.高精度・微細・高速・省人という高度化する要求を実現するため,最適な加工法を提案できる機械技術者になれることを目指す.
授業の進め方・方法:
・第1週~第15週までの内容はすべて,学習・教育到達目標(B)<専門>(JABEE基準1(2)(d)(2)a))に相当する.
・「授業計画」における各週の「到達目標」はこの授業で習得する「知識・能力」に相当する.
・授業は講義形式で行う.
注意点:
<到達目標の評価方法と基準>
授業計画に示す「到達目標」1~14の確認をレポートおよび中間試験,期末試験で行う.1~14に関する重みは同じである.合計点の60%の得点で,目標の達成を確認できるレベルの試験を課す.
<学業成績の評価方法および評価基準>
適宜求めるレポートの提出をしていなければならない.後期中間および学年末試験の平均点を90%以上,レポート10%以下として評価する.原則として、再試験は実施しない.
<単位修得要件>
学業成績の評価方法によって,60点以上の評価を受けること.
<あらかじめ要求される基礎知識の範囲>
三角関数,微分・積分(重積分を含む)は十分に理解している必要がある.第4学年までに習得した機械加工学,材料力学,材料学の基礎知識が必要である.
<自己学習>
授業で保証する学習時間と,予習・復習(中間試験,定期試験のための学習も含む)およびレポート作成に必要な標準的な学習時間の総計が,90時間に相当する学習内容である.
<備考>
数式の背景にある物理的意味をきちんと理解することが重要である.なお,本科目は構造設計学(専攻科)に強く関連する教科である.
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 |
応力の定義,応力成分 |
1.3次元問題における応力とひずみの定義が説明できる.
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2週 |
応力のつり合い方程式,共役せん断応力 |
2.応力の釣合い方程式と運動方程式が導出できる
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3週 |
物体表面のつり合いと主応力 |
3.物体表面の釣合い方程式(境界条件式)が導出できる
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4週 |
主応力の大きさと主応力面の導出,応力の不変量 |
4.主応力の値とその方向,および最大せん断応力が求められる.
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5週 |
ひずみ‐変位関係式,ひずみの適合条件 |
5.ひずみ‐変位関係式,ひずみの適合条件式の誘導ができる
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6週 |
構成式(フックの法則),体積弾性率 |
6.一般の3次元弾性体に対するフックの法則が導出できる.体積弾性率を説明できる.
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7週 |
平面応力,平面ひずみ |
7.平面応力,平面ひずみを説明できる.
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8週 |
後期中間試験
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上記1~7
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4thQ |
9週 |
塑性変形の物理的概念と特徴 |
8.塑性変形の物理的概念と特徴が説明できる.
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10週 |
応力ひずみ曲線のモデル化 |
9.金属の塑性変形の特徴を説明できる.
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11週 |
偏差応力とその不変量,八面体せん断応力 |
10.偏差応力とその不変量,八面体せん断応力を説明できる
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12週 |
等方性材料の降伏条件に必要な性質
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11.等方性材料の降伏条件に必要な性質を説明できる.
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13週 |
トレスカの降伏条件,ミーゼスの降伏条件 |
12.塑性変形に関する基礎理論を説明できる
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14週 |
降伏条件の幾何学的表示 |
13.塑性変形開始の条件が説明できる
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15週 |
塑性変形に関する理論,塑性変形開始の条件に関する総合的知識 |
14.塑性変形開始の条件が計算できる
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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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 95 | 5 | 100 |
配点 | 95 | 5 | 100 |