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 令和02年度 (2020年度)
授業科目 材料力学Ⅰ
科目番号 0268 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 4
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.不静定はりのたわみ,曲げモーメント,反力がたわみの微分方程式より計算できる.
2.組合せ応力が計算できる.
3.カスティリアノの定理より各種はりのたわみ,反力を計算できる.

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不静定はりのたわみ,曲げモーメント,反力がたわみの微分方程式より適切に計算できる.不静定はりのたわみ,曲げモーメント,反力がたわみの微分方程式より計算できる.不静定はりのたわみ,曲げモーメント,反力がたわみの微分方程式より計算できない.
評価項目2組合せ応力が適切に計算できる.組合せ応力が計算できる.組合せ応力が計算できない.
評価項目3カスティリアノの定理より各種はりのたわみ,反力を適切に計算できる.カスティリアノの定理より各種はりのたわみ,反力を計算できる.カスティリアノの定理より各種はりのたわみ,反力を計算できない.

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:
3学年で学んだ材料力学Ⅰに続いて,不静定はり(固定はり)のたわみおよび曲げモーメントを学ぶ.また,せん断やねじりを受ける部材の変形量や応力を求めることを学習する.
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.
【前期:新型コロナウイルスの影響により,オンラインにて授業を実施する.】
【新型コロナウイルスの影響により,授業内容を一部変更する可能性があります.】
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 曲げ(3) 固定はりのせん断力と曲げモーメントが計算できる.
2週 曲げ(3) 固定はりのせん断力と曲げモーメントが計算できる.
3週 曲げ(3) 一端固定,他端支持はりのせん断力と曲げモーメントが計算できる.
4週 曲げ(3) 一端固定,他端支持はりのせん断力と曲げモーメントが計算できる.
5週 曲げ(3) 連続はりのせん断力と曲げモーメントが計算できる.
6週 演習問題 連続はりのせん断力と曲げモーメントが計算できる.
7週 前期中間試験
8週 答案返却・解答説明
2ndQ
9週 曲げ(4) 平等強さのはりの断面形状とたわみが計算できる.
10週 曲げ(4) 平等強さのはりの断面形状とたわみが計算できる.
11週 曲げ(4) 組合せはりの応力が計算できる.
12週 曲げ(4) 組合せはりの応力が計算できる.
13週 曲げ(4) 鉄筋コンクリートはりの応力が計算できる.
14週 演習問題 鉄筋コンクリートはりの応力が計算できる.
15週 前期末試験
16週 答案返却・解答説明
後期
3rdQ
1週 せん断 種々の断面形のせん断応力が計算できる
2週 せん断 はりのせん断応力が計算できる.
3週 せん断 せん断応力によるはりのたわみが計算できる.
4週 ねじり 丸棒のねじりによるせん断応力が計算できる.
5週 ねじり 丸棒のねじれ角と比ねじれ角が計算できる.
6週 ねじり 両端固定の丸棒のせん断応力とねじれ角が計算できる.
7週 演習問題 動力軸のねじりによるせん断応力が計算できる.
8週 後期中間試験
4thQ
9週 答案返却・解答説明
10週 組合せ応力 モールの応力円を説明できる.
11週 組合せ応力 軸荷重と曲げモーメントを受ける棒の応力が計算できる.
12週 組合せ応力 曲げとねじりを受ける軸の応力が計算できる.
13週 ひずみエネルギー カスティリアノの定理より各種はりのたわみ,反力が計算できる.
14週 演習問題 カスティリアノの定理より各種はりのたわみ,反力が計算できる.
15週 学年末試験
16週 答案返却・解答説明

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ねじりを受ける丸棒のせん断ひずみとせん断応力を計算できる。4
丸棒および中空丸棒について、断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。4
軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。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
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
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
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
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。4
多軸応力の意味を説明できる。4
二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて計算できる。4
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。4
部材が曲げやねじりを受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。4
カスティリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに適用できる。4

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70000300100
基礎的能力0000000
専門的能力70000300100
分野横断的能力0000000