概要:
機械や構造物に外力が作用しているときに各部に生ずる応力や変形を明らかにし，これらに見合う安全かつ経済的な材料の形状や寸法を決定する知識・技術を習得し、それを実際に活用する能力を養います。
授業の進め方・方法:
まず，授業内容にしたがって要点の説明を行います。そして，その都度演習問題を行い理解を深めていきます。また，教科書だけでは不十分と思える場合はプリントを配布する等し，わかり易い授業を目指します。
注意点:
(1) 機械や構造物を扱う上での基礎科目であるから、学習内容をしっかりと身に付ける必要がある。
(2) 学習内容の定着には、日々の予習復習が不可欠である。教科書・問題集などを活用して主体的に学習すること。
(3) 教科書と電卓を忘れないように持ってくること。
(4) 宿題・自主的な学習活動はレポートとして提出すること。
(5) 学習内容についてわからないことがあれば、積極的に質問すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その１） |
1-(1) 荷重の種類および荷重による材料の変形を説明できる。
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| 2週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その２） |
1-(2) 応力とひずみを説明できる。
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| 3週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その３） |
1-(3) フックの法則を理解し，縦弾性係数を説明できる。
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| 4週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その４） |
1-(4) 応力-ひずみ線図を説明できる。
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| 5週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その５） |
1-(5) 横弾性係数，ポアソン比，弾性係数間の関係を理解する。
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| 6週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その６） |
1-(6) 許容応力と安全率を説明できる。
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| 7週 |
中間試験 |
中間試験
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| 8週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その７） |
1-(7) 引張り，圧縮，せん断問題についての計算ができる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その８） |
1-(8) 金属疲労とクリープについて説明できる。
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| 10週 |
1. 引張り，圧縮及びせん断（その９） |
1-(9) 金属疲労とクリープについての計算問題を解くことができる。
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| 11週 |
2. 熱応力，フープ応力，衝撃応力（その１） |
2-(1) 熱応力の発生メカニズムについて説明できる。
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| 12週 |
2. 熱応力，フープ応力，衝撃応力（その２） |
2-(2) 内圧を受ける円筒についてフープ応力の式を導出できる。
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| 13週 |
2. 熱応力，フープ応力，衝撃応力（その３） |
2-(3) 衝撃応力の計算式を導出できる。
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| 14週 |
2. 熱応力，フープ応力，衝撃応力（その４） |
2-(4) 熱応力，フープ応力，衝撃応力ついての計算問題を解くことができる。（その１）
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| 15週 |
2. 熱応力，フープ応力，衝撃応力（その５） |
2-(5) 熱応力，フープ応力，衝撃応力ついての計算問題を解くことができる。（その２）
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| 16週 |
前期末試験答案返却・解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
3. はりの曲げ（その１） |
3-(1) 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。
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| 2週 |
3. はりの曲げ（その２） |
3-(2) はりのつり合い条件を利用して，反力の計算ができる。
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| 3週 |
3. はりの曲げ（その３） |
3-(3) はりに生じるせん断力を計算し，せん断力図（SFD）を描くことができる。
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| 4週 |
3. はりの曲げ（その４） |
3-(4) はりに生じる曲げモーメントを計算し，曲げモーメント図（BMD）を描くことができる。
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| 5週 |
3. はりの曲げ（その５） |
3-(5) 両端支持ばりの計算ができる。
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| 6週 |
3. はりの曲げ（その６） |
3-(6) 片持ちばりの計算ができる。
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| 7週 |
中間試験 |
中間試験
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| 8週 |
3. はりの曲げ（その７） |
3-(7) 張出しばりの計算ができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
4. はりの曲げ応力（その１） |
4-(1) 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。
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| 10週 |
4. はりの曲げ応力（その２） |
4-(2) 各種断面の断面二次モーメント及び断面係数を計算できる。
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| 11週 |
4. はりの曲げ応力（その３） |
4-(3) はりの曲げ応力の計算ができる（その１）
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| 12週 |
4. はりの曲げ応力（その４） |
4-(4) はりの曲げ応力の計算ができる（その２）
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| 13週 |
5. はりのたわみ（その１） |
5-(1) はりのたわみ角とたわみについて説明できる。
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| 14週 |
5. はりのたわみ（その２） |
5-(2) たわみの基礎式からたわみ式の導出ができる。
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| 15週 |
5. はりのたわみ（その３） |
5-(3) 各種のはりについて，たわみ角とたわみを計算できる。
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| 16週 |
学年末試験答案返却・解説 |
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| 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 | 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 3 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 3 | |
| ニュートンの粘性法則、ニュートン流体、非ニュートン流体を説明できる。 | 3 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 3 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 3 | |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 3 | |
| 平面や曲面に作用する全圧力および圧力中心を計算できる。 | 3 | |
| 物体に作用する浮力を計算できる。 | 3 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 3 | |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 3 | |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 3 | |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 3 | |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 3 | |
| 運動量の法則を理解し、流体が物体に及ぼす力を計算できる。 | 3 | |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 3 | |
| レイノルズ数と臨界レイノルズ数を理解し、流れの状態に適用できる。 | 3 | |
| ダルシー・ワイスバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる。 | 3 | |
| ムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる。 | 3 | |
| 境界層、はく離、後流など、流れの中に置かれた物体の周りで生じる現象を説明できる。 | 3 | |
| 抗力について理解し、抗力係数を用いて抗力を計算できる。 | 3 | |
| 揚力について理解し、揚力係数を用いて揚力を計算できる。 | 3 | |
| 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 3 | |
| 閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 3 | |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 3 | |
| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 3 | |
| 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 3 | |
| 理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 3 | |
| 定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 3 | |
| 内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 3 | |
| 等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 3 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 3 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 3 | |
| カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 3 | |
| エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 3 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 3 | |
| 商船系分野(機関) | 流体力学 | 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を、説明できる。 | 3 | |
| 浮揚体に作用する力のつり合いについて認識し、浮力を計算できる。 | 3 | |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 3 | |
| ベルヌーイの式と連続の式を用いて流速および流量を計算できる。 | 3 | |
| 船体に作用する抵抗の種類(摩擦抵抗、造波抵抗など)について、説明できる。 | 3 | |
| 流れの中に存在する物体に作用する抗力および揚力について説明できる。 | 3 | |
| 抗力係数および揚力係数を用いて、抗力および揚力を計算できる。 | 3 | |
| 摩擦の種類および違いについて説明できる。 | 3 | |
| 潤滑の目的について、説明できる。 | 3 | |
| 冷凍サイクルを構成する要素について認識し、それぞれの機能について説明できる。 | 3 | |
| p-h線図(モリエ線図)について認識し、冷凍装置の冷媒の状態変化を読み取ることができる。 | 3 | |
| 空気調和に関する諸因子(乾球温度、湿球温度、絶対湿度、相対湿度など)を求めることができる。 | 3 | |
| 湿り空気線図について認識し、湿り空気の状態変化を読み取ることができる。 | 3 | |
| 流体機械の種類、構造および作動原理について、説明できる。 | 3 | |
| キャビテーションについて説明できる。 | 3 | |