材料力学Ⅰ

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 材料力学Ⅰ
科目番号 0126 科目区分 専門 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 機械工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 渥美・鈴木・三ヶ田:「材料力学Ⅰ」(森北出版)
担当教員 中迫 正一

到達目標

1.荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
2.断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが計算できる.
3.静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.

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荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を適切に説明できる.荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できない.
評価項目2断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが適切に計算できる.断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが計算できる.断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが計算できない.
評価項目3静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が適切に計算できる.静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できない.

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 本科の学習・教育目標 (HC) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
優れた機械構造物を製作する場合,適材を使用して少ない材料で,強度的にもより安全な設計をすることが必要となる.ここでは,特に強度と変形の関係を理解し,効果的な設計をするための基礎的な知識を得ることを目的として,応力とひずみの関係,片持ちはりおよび両端支持はりのせん断力,曲げモーメントおよびこれら外力による応力の計算法を学習する.
本授業は,就職および進学の両方に関連する.
授業の進め方・方法:
講義および演習を基本とする.
注意点:
就職試験や入学試験(大学編入学・専攻科)には,必ず本科目の内容が出題される.また,将来,開発・設計分野の業務に就く場合にも必須となるので,熱意を持って学習に取り組んでもらいたい.
質問がある場合には,放課後やオフィスアワーを利用して積極的に質問に来ること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 緒論 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
2週 緒論 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
3週 演習問題 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
4週 引張りと圧縮 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
5週 引張りと圧縮 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
6週 演習問題 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
7週 前期中間試験 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
8週 答案返却・解答説明 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
2ndQ
9週 曲げ(1) 荷重と応力,応力とひずみの関係,許容応力と安全率を説明できる.
10週 曲げ(1) 断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが計算できる.
11週 曲げ(1) 断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが計算できる.
12週 曲げ(1) 断面一次モーメント,図心および断面二次モーメントが計算できる.
13週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
14週 演習問題 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
15週 前期末試験 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
16週 答案返却・解答説明 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
後期
3rdQ
1週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
2週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
3週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
4週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
5週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
6週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
7週 演習問題 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
8週 後期中間試験 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
4thQ
9週 答案返却・解答説明 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
10週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
11週 曲げ(1) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
12週 曲げ(2) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
13週 曲げ(2) 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
14週 演習問題 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
15週 学年末試験 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.
16週 答案返却・解答説明 静定はりの曲げ応力,はりのたわみ量とたわみ角が計算できる.

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
荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。4前1,前3,前7,前8
応力とひずみを説明できる。4前1,前3,前7,前8
フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。4前2,前3,前7,前8
許容応力と安全率を説明できる。4前2,前3,前7,前8
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。4前5,前6,前7,前8
線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。4前9,前14,前15,前16
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。4
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。4前13,前14,前15,前16
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。4後1,後2,後3,後4,後7,後8,後9
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。4後5,後6,後7,後8,後9
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。4後10,後11,後14,後15,後16
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。4前10,前11,前12,前14,前15,前16
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。4後12,後13,後14,後15,後16

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合700010200100
基礎的能力0000000
専門的能力700010200100
分野横断的能力0000000