材料力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 松江工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 材料力学Ⅱ
科目番号 0037 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 材料力学 第3版 新装版,黒木剛司郎,友田 陽,森北出版
担当教員 郡原 宏

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
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単位系を使えない
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
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できず,解くことができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 D2 説明 閉じる

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,特に機械設計で車軸・歯車減速機等を設計する上でベースとなる.本講義では,材料力学1で修得した「はりに作用するせん断力・曲げモーメントの解法」ベースとして「はりのたわみ角,たわみ」の解析法について説明する.
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.
また,最終評価が40点以上,演習課題全てを提出しているものについては再評価試験を受けることができる.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

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
2週 断面二次モーメントの導出方法
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導出方法
3週 さまざまな形状に対する断面二次モーメントの導出,演習
複雑な断面形状に対する断面二次モーメントの導出,演習解答
4週 はりのせん断応力・平等強さはり問題,演習
はりにかかるせん断応力,平等強さはりの問題,演習解答
5週 真直はりのたわみ・たわみ角の導出
たわみ曲線の基本方程式の導出と曲げモーメントとの関係
6週 真直はりのたわみ・たわみ角1,演習
片持ちはりのたわみ曲線1,演習解答
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,演習解答
8週 中間試験
第1~7回の範囲で実施
4thQ
9週 真直はりのたわみ・たわみ角3,演習
両端支持はりのたわみ曲線1,演習解答
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2,演習解答
11週 真直はりのたわみ・たわみ角5,演習
不静定はりのたわみ曲線1,演習解答
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2,演習解答
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3,演習解答
14週 真直はりのたわみ・たわみ角8,演習
不静定はりのたわみ曲線4,演習解答
15週 期末試験
第9~14回の範囲で実施
16週 期末試験の解答と確認,まとめ

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80200000100
基礎的能力0000000
専門的能力80200000100
分野横断的能力0000000