到達目標
(1) 変数や計算された値には必ず単位が伴うことを常に意識し,SI単位系を正しく使える.
(2) 材料力学の基礎的事項を理解し,説明できる.
(3) 材料力学の基本的問題の解法を理解し,実際に解くことができる.
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 | 変数や計算された値には必ず単位が伴うことを常に意識し,SI単位系を正しく使える | 変数や計算された値には必ず単位が伴うことを常に意識し,SI単位系を使える | 変数や計算された値には必ず単位が伴うことを常に意識し,SI単位系を使えない |
評価項目2 | 材料力学の基礎的事項を正しく理解し,説明できる | 材料力学の基礎的事項を理解し,説明できる | 材料力学の基礎的事項を理解し,説明できない |
評価項目3 | 材料力学の基本的問題の解法を正しく理解し,実際に解くことができる | 材料力学の基本的問題の解法を理解し,解くことができる | 材料力学の基本的問題の解法を理解し,実際に解くことができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
材料力学は機械・構造物の設計・解析の主要手段として重要な役割を果たし,機械系の諸問題を扱う技術者にとっては,修得しておくべき必須科目であり,特に機械設計を学ぶ上でベースとなる.本講義では,材料力学の基本となる「応力とひずみの関係」を解説する.また様々な事象を解析できるように「熱応力」,「不静定問題」の解法について解説する.そして,車軸や橋を設計する上で必要な「はりのせん断力と曲げモーメント」の解析法と視覚化手法(せん断力図・曲げモーメント図)について説明する.
授業では基本的事項を中心に取り上げ,その理論的解法を解説し,併せて多くの例題を解くことにより,構造物設計に必要な応用力を定着させていく.
授業の進め方・方法:
(1)および(2)については中間試験,(3)については期末試験にてそれぞれ評価する.また講義内容の確認を行うレベルの小テストを10回程度実施し,中間試験(40%),期末試験(40%),小テスト(20%)として評価し,60点以上(100点満点)を合格とする.
注意点:
学修単位科目であり,1回の講義(90分)あたり90分以上の予習復習をしているものとして講義・演習を進めます.その評価として課題を実施します.材料力学を確実にマスターする近道は,暗記に頼らず,自分が納得するまで講義内容や課題に取り組むことである.解にたどり着くまでのプロセス全てを理解すれば,次の問題の半分はすでに解けたも同然である.独力で難問を解く快感を味わって欲しい.
予 習:事前に教科書を読み,学ぶ事項を頭に入れておくこと.
復 習:講義内容をノートで見て確認しておくことは授業で新しいことを学ぶ上で必須である.また小テストなど解けなかった項目は,その日のうちに解決しておく.
注意事項: ① 定められた総講義時間数の1/3を超えて欠席した場合は、期末試験の受験資格を失う ② 再評価試験の受験資格者 : 最終評価が40点以上, 演習課題の全てを提出している者
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 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
真直はりの概要,曲げモーメントと曲げ応力の関係真直はりにおける曲げ応力の概念,曲げモーメントと曲げ応力関係の導出 |
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2週 |
断面二次モーメントの概念と計算方法 断面二次極モーメント,平行軸の定理等による断面二次モーメントの計算方法
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3週 |
さまざまな形状に対する断面二次モーメントの計算,演習
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4週 |
はりの最大曲げモーメントや曲げ応力, 演習
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5週 |
平等強さはりの問題,演習
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6週 |
真直はりのたわみ・たわみ角1,たわみ曲線の導出,片持ちはりのたわみ曲線1,演習
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7週 |
真直はりのたわみ・たわみ角2,演習 片持ちはりのたわみ曲線2
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8週 |
中間試験 第1〜7回の範囲で実施
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4thQ |
9週 |
真直はりのたわみ・たわみ角3, 両端支持はりのたわみ曲線3,演習 はりの基本形,せん断力と曲げモーメント3
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10週 |
真直はりのたわみ・たわみ角4,演習 両端支持はりのたわみ曲線4 はりの基本形,せん断力と曲げモーメント4
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11週 |
真直はりのたわみ・たわみ角5,演習 両端支持はりのたわみ曲線5 はりの基本形,せん断力と曲げモーメント5
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12週 |
真直はりのたわみ・たわみ角6,演習 不静定はりのたわみ曲線6
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13週 |
真直はりのたわみ・たわみ角7,演習 不静定はりのたわみ曲線7 |
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14週 |
真直はりのまとめ |
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15週 |
9〜14週の内容整理と総合演習 |
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16週 |
期末試験の解答と確認,まとめ |
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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 | 力学 | 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 3 | |
曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 | 3 | |
各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 3 | |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 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 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |