到達目標
1.材料力学の基本的な知識について説明できる
2.荷重と応力,応力とひずみ,外力と変形,許容応力,安全率,応力集中について説明・計算できる
3.丸棒のねじりについて説明及び伝動軸の強度設計を行うことができる
4.はりの基本的な計算ができ,せん断力図と曲げモーメント図が描ける
について理解する.
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 |
評価項目1 | 材料力学の基本的な知識について適切に説明できる | 材料力学の基本的な知識について説明できる | 材料力学の基本的な知識について説明できない |
評価項目2 | 荷重と応力,応力とひずみ,外力と変形,許容応力,安全率,応力集中について適切に説明・計算できる | 荷重と応力,応力とひずみ,外力と変形,許容応力,安全率,応力集中について説明・計算できる | 荷重と応力,応力とひずみ,外力と変形,許容応力,安全率,応力集中について説明・計算できない |
評価項目3 | 丸棒のねじりについて説明及び伝動軸の強度設計を適切に行うことができる | 丸棒のねじりについて説明及び伝動軸の強度設計を行うことができる | 丸棒のねじりについて説明及び伝動軸の強度設計を行うことができない |
評価項目4 | はりの基本的な計算が適切にでき,せん断力図と曲げモーメント図が正確に描ける
| はりの基本的な計算ができ,せん断力図と曲げモーメント図が描ける
| はりの基本的な計算ができず,せん断力図と曲げモーメント図が描けない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
この講義は電子制御系エンジニアの「基礎力」を養成する科目で,3年生では,材料力学の基本であるフックの法則を中心に,まず応力とひずみの関係を述べ,「引張り・圧縮」に関するさまざまな問題についてその法則をいかに適用したらよいか解説する。さらに丸棒のねじりでは,とかく初学者を惑わせやすい「せん断」のメカニズムや応力の働き方についても解説する。計算問題では,解析1で学習するマクローリン展開による近似を活用し,エンジニアとして重要な,精度とコストに関する考え方を養う。また,適宜,国内外の事例紹介を盛り込み,授業内容と現実問題との関連付けや技術者倫理及びグローバル視点の大切さなどにも言及する。
授業の進め方・方法:
教科書に従い,各項目を説明の後,例題を用いて学生の理解を確実にしていく。質問は随時受け付けます。昼休憩か放課後に研究室を訪ねてください。
注意点:
特別な理由もなく授業を休んだり,或いは授業中,居眠りや内職を繰り返すようでは当然高学年の専門教育にはついて行けないし将来のエンジニアとしても見込めない。専門的な知識の修得については懇切丁寧を心掛けるが,遅刻や欠課(欠席),そして居眠りなど聴講態度の悪さには厳しく対応する.更に,特別欠席以外の追試験は行わず,白紙に近い答案を繰り返すなど努力の跡が伺えない場合は,再試験や追認試験も行わない。
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,材料力学の歴史,力の種類と表し方 |
材料力学の歴史が理解でき,力の種類と表し方を説明できる。
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2週 |
荷重の種類 |
基本的な各種荷重について説明できる
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3週 |
荷重の種類 |
基本的な各種荷重について説明できる
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4週 |
応力とひずみの基本 |
基本的な応力とひずみの関係について説明できる
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5週 |
外力と変形の基本 |
基本的な外力と変形の関係について説明できる
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6週 |
クリープと疲労,中実材と中空材の基本 |
クリープと疲労,中実材と中空材について説明できる
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7週 |
モーメントとトルク,柱と骨組み構造の基本 |
モーメントとトルク,柱と骨組み構造の基本について説明できる
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8週 |
前期中間までの復習(前期中間試験) |
前期中間までに習った内容を理解する
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2ndQ |
9週 |
軸荷重と応力,縦弾性係数 |
軸荷重と応力,縦弾性係数の関係について説明・計算できる
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10週 |
軸荷重と応力に関する例題 |
軸荷重と応力に関する例題について説明・計算できる
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11週 |
横ひずみとポアソン比,横弾性係数,安全率 |
横ひずみとポアソン比,横弾性係数,安全率について説明・計算できる
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12週 |
加工で発生する応力,応力集中 |
加工で発生する応力,応力集中について説明・計算できる
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13週 |
熱ひずみと熱応力 |
熱ひずみと熱応力について説明・計算できる
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14週 |
例題演習 |
前期期末までの例題を理解できる
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15週 |
前期期末試験 |
前期末までに習った内容を理解する
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16週 |
前期末までの復習 |
前期末までに習った内容について,自らの課題を認識し修正できる
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後期 |
3rdQ |
1週 |
ねじりモーメント,ひずみ,応力 |
ねじりモーメント,ひずみ,応力について説明・計算できる
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2週 |
ねじりによる軸の変形 |
ねじりによる軸の変形について説明・計算できる
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3週 |
断面二次極モーメントと横断面係数 |
断面二次極モーメントと横断面係数について説明・計算できる
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4週 |
ねじりモーメントと軸径 |
ねじりモーメントと軸径について説明・計算できる
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5週 |
伝動軸 |
伝動軸について説明・計算できる
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6週 |
伝動軸の軸径 |
伝動軸の軸径について説明・計算できる
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7週 |
伝動軸のねじり |
伝動軸のねじりについて説明・計算できる
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8週 |
後期中間までの復習(後期中間試験) |
後期中間までに習った内容を理解する
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4thQ |
9週 |
はりの種類と表し方と解き方 |
はりの種類と表し方,解き方について説明できる
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10週 |
はりの支点反力 |
はりの支点反力について説明・計算できる
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11週 |
はりのせん断力 |
はりのせん断力について説明・計算できる
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12週 |
はりの曲げモーメント |
はりの曲げモーメントについて説明・計算できる
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13週 |
集中荷重をうけるはりのS.F.D.とB.M.D |
集中荷重をうけるはりのS.F.D.とB.M.Dを描ける
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14週 |
等分布荷重をうけるはりのS.F.D.とB.M.D |
等分布荷重をうけるはりのS.F.D.とB.M.Dを描ける
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15週 |
学年末試験 |
学年末までに習った内容を理解する
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16週 |
学年末までの復習 |
学年末までに習った内容について,自らの課題を認識し修正できる
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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 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 20 | 0 | 0 | 20 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 80 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |