材料力学

科目基礎情報

学校	広島商船高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	材料力学
科目番号	0028	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	履修単位: 2
開設学科	商船学科（機関コース）	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	参考書 ： 例えば　材料力学Ⅰ，渥美光・鈴木幸三・三ケ田賢次共著，森北出版など/参考書 ： 例えば　材料力学Ⅰ，渥美光・鈴木幸三・三ケ田賢次共著，森北出版など
担当教員	瀧口 三千弘

到達目標

(1) 引張り，圧縮及びせん断について，応力やひずみ等の説明と計算ができる。
(2) 熱応力，フープ応力，衝撃応力等についての説明と計算ができる。
(3) はりの曲げについて，反力，せん断力，曲げモーメント等の説明と計算ができる。
(4) はりの曲げ応力について，説明と計算ができる。
(5) はりのたわみについての説明と計算ができる。

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	引張り，圧縮及びせん断について，発展的な問題も解くことができる。	引張り，圧縮及びせん断について，応力やひずみ等の説明と基本的な問題の計算ができる。	引張り，圧縮及びせん断について，応力やひずみ等の説明や基本的な問題の計算ができない。
評価項目2	熱応力，フープ応力，衝撃応力等について発展的な問題も解くことができる。	熱応力，フープ応力，衝撃応力等についての説明と基本的な問題の計算ができる。	熱応力，フープ応力，衝撃応力等についての説明や基本的な問題の計算ができない。
評価項目3	はりの曲げについて，発展的な問題も解くことができる。	はりの曲げについて，反力，せん断力，曲げモーメントの説明と基本的な問題の計算ができる。	はりの曲げについて，反力，せん断力，曲げモーメントの説明や基本的な問題の計算ができない。
評価項目4	はりの曲げ応力について，発展的な問題も解くことができる。	はりの曲げ応力について，説明と基本的な問題の計算ができる。	はりの曲げ応力について，説明や基本的な問題の計算ができない。
評価項目5	はりのたわみについて，発展的な問題も解くことができる。	はりのたわみについての説明と基本的な計算ができる。	はりのたわみについての説明や基本的な計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 D-(1) （専門分野の知識・技術を習得し、それを実際に活用できること）

教育方法等

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。

授業計画

		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		7週	中間試験	中間試験
		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。
	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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		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）
		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）
		16週	前期末試験答案返却・解説
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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		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。
		7週	中間試験	中間試験
		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。
	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。
		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。
		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）
		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）
		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。
		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。
		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。
		16週	学年末試験答案返却・解説

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
基礎的能力	自然科学	物理	力学	フックの法則を用いて、弾性力の大きさを求めることができる。	3	前3
専門的能力	分野別の専門工学	機械系分野	力学	応力-ひずみ線図を説明できる。	3	前4
				荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。	3	前1
				応力とひずみを説明できる。	3	前2
				フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。	3	前3
				許容応力と安全率を説明できる。	3	前6
				断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。	3	前8
				線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。	3	前14,前15
				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	後1
				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	後2
				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	後3,後4
				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	後3,後4
				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	後10
				各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。	3	後15
				部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。	3	前13

評価割合

	試験	発表	レポート・課題	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	60	0	20	0	0	20	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	0	20	0	0	20	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0