到達目標
学習目的:材料力学の基本的な考え方を理解することで,デザイン基礎能力を修得する。また,部材の応力や変形を数式によって理解することにより必要十分な部材寸法を決定できる能力を修得する。
到達目標:
1.機械構造物の部材の曲げにおける力と変形を理解する。
2.曲げモーメントとせん断力について計算し,図示できる。
3.はりの曲げ応力を計算し,その適用方法を理解する。
ルーブリック
| 優 | 良 | 可 | 不可 |
評価項目1 | はりにおける応力と変形を理解し,いろいろな場合について説明することができる。 | はりにおける応力と変形の基礎事項を理解している。 | はりにおける応力と変形の基礎事項の大部分をわかっている。 | はりにおける応力と変形の基礎事項をほとんど理解していない。 |
評価項目2 | いろいろなはりについて曲げモーメントとせん断力を計算し,図示できる。 | 基本的なはりについて曲げモーメントとせん断力を計算し,図示できる。 | 基本的なはりについて曲げモーメントとせん断力の計算手法をわかっている。 | 曲げモーメントとせん断力について計算できない。また図示できない |
評価項目3 | いろいろなはりの曲げ応力を計算し,それを設計計算に適用できる。 | 基本的なはりの曲げ応力を計算できる。 | 基本的なはりの曲げ応力の計算手法をわかっている。 | はりの曲げ応力を計算できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別:専門 学習の分野:材料と構造
必修・履修・履修選択・選択の別:必修
基礎となる学問分野:工学/機械工学/材料力学
学科学習目標との関連:本科目は機械工学科学習目標「(2)エネルギーと流れ,材料と構造,運動と振動,設計と生産・管理,情報と計測・制御,機械とシステムに関する専門技術分野の知識を修得し,工学現象の解析や機械の設計・製作に応用できる能力を身につける。」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習得し,説明できること」であるが,付随的には「A-1」にも関与する。本科目は大学相当の内容を含む科目で,技術者教育プログラム履修認定に関連する。
授業の概要:材料の機械的性質を基に,外力を受ける部材の変形,部材内部に生じる応力およびそれらの相互関係を数式によって理解させる。
授業の進め方・方法:
授業の方法:板書を中心に,基礎科目との関連に注意しながら授業を進める。また,出来るだけモデルの提示に心がけ,具体的な解説を行う。さらに,理解が深まるよう学習の進度に合わせて演習指導を行い,適宜レポートを課す。
成績評価方法:2回の定期試験の結果をそれぞれ同等に評価する(70%)。授業時間外の課題(30%)。試験はノートの持込を許可しない。再試験を行うことがある。
注意点:
履修上の注意:本科目は,履修が必須である。また本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。1単位あたり授業時間として15単位時間開講するが,これ以外に30単位時間の学習が必修となる。これらの学習については担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス:微分積分や力学に関する基本的な箇所を復習しておくこと。
基礎科目:機械工学入門(1年),物理Ⅰ(1),応用物理Ⅰ(3)
関連科目:工業力学(3年),材料力学Ⅰ(3),材料力学Ⅲ(4),機械設計法Ⅰ(3)Ⅱ(4),応用機械設計(5),卒業研究(5),材料強度学(専2)など
受講上のアドバイス:物理の力学分野や工業力学で同じような内容を学習していることに気が付くこと。必要に応じて復習しながら授業を進めるが,予習・復習と,講義に関連する演習問題を自ら解く積極性が大切である。授業時間の半分を過ぎて入室した場合,欠課として扱う。
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 |
ガイダンス |
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2週 |
はりと曲げの基礎事項,せん断力図と曲げモーメント図の基本 |
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3週 |
片持ちはりに集中荷重が作用する場合 |
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4週 |
片持ちはりに分布荷重が作用する場合 |
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5週 |
両端支持はりに集中荷重が作用する場合 |
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6週 |
両端支持はりに分布荷重が作用する場合 |
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7週 |
その他のはりと負荷様式の例 |
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8週 |
(中間試験) |
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4thQ |
9週 |
中間試験の返却と解答解説 |
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10週 |
曲げ応力の定義と式の導出 |
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11週 |
断面一次モーメントと図心 |
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12週 |
断面二次モーメント |
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13週 |
断面係数と曲げ応力 |
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14週 |
はりの設計と断面の形 |
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15週 |
学年末試験の答案返却と試験解説 |
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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 | 発表 | 相互評価 | 態度 | 課題 | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |