概要:
一般・専門の別:専門
学習の分野:材料・設計と生産 等
基礎となる学問分野:工学/機械工学/材料力学・工業力学
学習教育目標との関連:本科目は総合理工学科の学習教育目標「③ 基盤となる専門性の深化」等に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「材料と構造」,「運動と振動」,「エネルギーと流れ」,「情報と計測・制御」,「設計と生産・管理」,「機械とシステム」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要:普通科高校からの第4年次編入学生が入学後の専門科目の学習に支障を来さない学力を身につけることを目的にした科目である。具体的には,3年の必履修科目の中から力学Ⅱ(工業力学)と材料力学Ⅰに重点をおいて講義と演習を行う。
授業の進め方・方法:
授業の方法:板書を中心に授業を進めるが,演習をまじえながら出来るだけ具体的に解説するよう心がける。また,理解が深まるよう演習やレポートを課す。
成績評価方法:4回の定期試験の結果をそれぞれ同等に評価する(70%)。試験には,教科書・ノートの持込を許可しない。演習,レポート(30%)。
注意点:
履修上の注意:普通科高校からの第4年次編入学生を受講対象とする科目。
履修のアドバイス:工業力学と材料力学は,機械工学の基礎となる力学系科目で,編入学後の学習の基礎固めとなる教科である。これら教科の理解は機械技術者となるためには必修である。事前に行う準備学習として、予習復習を行うこと。
基礎科目:高校での物理や数学,物理Ⅰ(1年),物理Ⅱ(全系2),微分積分Ⅰ(全系2),微分積分Ⅱ(全系3),力学Ⅰ(全系3),力学Ⅱ(全系3),材料力学Ⅰ(機械3),機械設計法Ⅰ(機械3)など
関連科目:材料力学Ⅱ(機械4年),機械設計法Ⅱ(4),機械システム設計概論(4),機械力学(5)など
受講上のアドバイス:必要に応じて復習しながら授業を進めるが,予習・復習が大切である。また,分からないことがあれば,その場で質問すること。20分を越える遅刻・早退は1欠課,65分を超える遅刻・早退は2欠課とする。
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 | 機械設計 | 標準規格の意義を説明できる。 | 3 | |
許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 3 | |
力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 4 | |
一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 4 | |
一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 4 | |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 4 | |
重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 4 | |
速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。 | 4 | |
加速度の意味を理解し、等加速度運動における時間と速度・変位の関係を説明できる。 | 4 | |
運動の第一法則(慣性の法則)を説明できる。 | 4 | |
運動の第二法則を説明でき、力、質量および加速度の関係を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
運動の第三法則(作用反作用の法則)を説明できる。 | 4 | |
周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 4 | |
エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 4 | |
位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 4 | |
動力の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。 | 4 | |
運動量および運動量保存の法則を説明できる。 | 4 | |
剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | |
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 3 | |
応力とひずみを説明できる。 | 3 | |
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 3 | |
許容応力と安全率を説明できる。 | 3 | |
両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。 | 3 | |
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 3 | |
引張荷重や圧縮荷重が作用する棒の応力や変形を計算できる。 | 3 | |
はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 | 3 | |
はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。 | 3 | |
各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。 | 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 | |
工作 | 鋳物の作り方、鋳型の要件、構造および種類を説明できる。 | 4 | |
溶接法を分類できる。 | 4 | |
塑性加工の各加工法の特徴を説明できる。 | 4 | |
切削加工の原理、切削工具、工作機械の運動を説明できる。 | 4 | |
研削加工の原理、円筒研削と平面研削の研削方式を説明できる。 | 4 | |
材料 | 機械材料に求められる性質を説明できる。 | 4 | |
金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 4 | |