材料力学Ⅱ

科目基礎情報

学校	宇部工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	材料力学Ⅱ
科目番号	14029	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械工学科	対象学年	4
開設期	2nd-Q	週時間数	4
教科書/教材	「図解でわかるはじめての材料力学」　有光　隆著　（技術評論社）
担当教員	篠田 豊

到達目標

1. モールの応力円を用いて主応力を求めることができる．　　　　　　　　4. 物体に蓄えられるひずみエネルギを求めることができる．
2. 物体に作用する組合せ応力を求めることができる．　　　　　　　　　　5. 衝撃引張り応力を求めることができる．
3. 多軸応力状態での応力とひずみの関係を求めることができる．　　　　　6. カスティリアノの定理を理解し説明できる．

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	最低限の到達レベルの目安(可)	未到達レベルの目安
評価項目1	二軸応力状態における主応力，主せん断応力, 主応力面をモールの応力円を用いて求めることができる．	二軸応力状態における主応力をモールの応力円を用いて求めることができる．	斜面に作用する応力を求めることができる．	斜面に作用する応力を求めることができない．
評価項目2	曲げ，ねじりおよび引張りの組合せ応力を求めることができ，弾性係数間の関係から体積弾性係数を求めることができる．	曲げ，ねじりおよび引張りの組合せ応力を求めることができる．	曲げとねじりの組合せ応力を求めることができる．	曲げとねじりの組合せ応力を求めることができない．
評価項目3	平面応力および平面ひずみ状態での応力とひずみを求めることができる．	多軸応力状態でのフックの法則を求めることができる．	多軸応力状態での応力とひずみの関係を求めることができる．	多軸応力状態での応力とひずみの関係を求めることができない．
評価項目4	引張り・圧縮，曲げおよびねじりによる物体に蓄えられるひずみエネルギを求めることができ，設計へ応用できる．	引張り・圧縮，曲げおよびねじりによる物体に蓄えられるひずみエネルギを求めることができる．	引張り・圧縮による物体に蓄えられるひずみエネルギを求めることができる．	引張り・圧縮による物体に蓄えられるひずみエネルギを求めることができない．
評価項目5	衝撃引張，曲げおよびねじり応力を求めることができ，設計へ応用できる．	衝撃引張，曲げおよびねじり応力を求めることができる．	衝撃引張応力を求めることができる．	衝撃引張応力を求めることができない．
評価項目6	カスティリアノの定理を不静定はり問題に適用し，設計へ応用できる．	カスティリアノの定理を用いてはりのたわみやたわみ角を求めることができる．	カスティリアノの定理を理解し，説明できる．	カスティリアノの定理を理解できず，説明できない．
評価項目7	様々な柱の座屈応力を求め，設計へ応用できる．	様々な柱の座屈応力を求める事ができる.	長柱の座屈応力を求める事ができなる.	長柱の座屈応力を求める事ができない.

教育方法等

概要:

第4学期開講
材料力学Ⅱでは，多軸応力下での応力とひずみについて学びます．さらに，物体に蓄えられるひずみエネルギについて学んでいきます

授業の進め方・方法:

講義を行い，適宜演習やレポートを課して授業を進めていきます．3年生の「材料力学I」で学んだ，ねじりや曲げといった内容を取り扱うため, それらの内容の理解も必要です．

注意点:

3 年生で履修した「材料力学I」の内容を基本としていますので，その内容を復習しておいてく必要があります．また，各授業内容が継続的な内容となるため，各回の授業内容についてしっかり復習することが必要です.

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	2ndQ
		9週	多軸応力状態	2軸応力状態について理解できる． 任意の斜面に作用する応力を求めることができる．
		10週	二軸応力状態での主応力	モールの応力円を用いて主応力を求めることができる．
		11週	組合せ応力	曲げとねじりの組み合わせ応力について理解できる.
		12週	応力とひずみの関係 中間試験	3次元のフックの法則を導き出せる． 平面応力状態、平面ひずみ状態について理解できる。
		13週	弾性係数間の関係 ひずみの座標変換	弾性係数間の関係を理解できる. ひずみの座標変換について理解できる. 応力測定の原理を理解できる.
		14週	引張・圧縮，ねじり，曲げによるひずみエネルギ 衝撃応力	弾性係数間の関係を理解できる. ひずみの座標変換について理解できる. 応力測定の原理を理解できる.
		15週	マックスウェルの相反定理 カスティリアノの定理	マックスウェルの相反定理について理解できる.  カスティリアノの定理について理解できる.
		16週	マックスウェルの相反定理, カスティリアノの定理の応用 定期試験・試験返却	マックスウェルの相反定理, カスティリアノの定理を引張・圧縮，ねじり，曲げ問題に応用できる.

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	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

	期末試験	課題提出	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	80	20	0	0	0	0	100
知識の基本的な理解	80	20	0	0	0	0	100
思考・推論・創造への適応力	0	0	0	0	0	0	0
汎用的技能	0	0	0	0	0	0	0
態度・志向性（人間力）	0	0	0	0	0	0	0
総合的な学習経験と創造的思考力	0	0	0	0	0	0	0