概要:
３年生の「材料力学１」学んだ講義内容を元に、演習問題を解くことで「材料力学」の理解を深めることを目標とする。同時に、はりのたわみおよびねじりについての講義と演習も行う。この科目は企業で火力発電用ボイラの設計基準の研究を担当していた教員が，その経験を活かし、応力・ひずみ計算の手法等について講義方式と演習で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習として演習課題の解答提出を課します。【授業時間31時間＋自学自習時間60時間】
注意点:
講義内容を理解し、機械設計に応用できるようになるには、正しく解析できる「技術」を習得する必要があり、講義後の自主的演習を欠かさず実施してほしい。尚、大きな数値と小さな数値の混在する計算および単位の換算など間違えないことも大切である。就職・進学に関しての重要な受験科目であるので、本番で高得点を取得できるよう頑張ってほしい。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
はりのたわみ |
はりのたわみの基礎方程式を説明できる。
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| 2週 |
はりのたわみ |
集中荷重や分布荷重が作用する片持はりのたわみたわみ角を計算できる。
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| 3週 |
はりのたわみ |
集中荷重や分布荷重が作用する両端支持はりのたわみたわみ角を計算できる。
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| 4週 |
不定静はりに作用する反力 |
不定静はりに作用する反力を求める方法を説明できる。
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| 5週 |
不定静はりに作用する反力 |
不定静はりに作用する反力を求める方法を説明できる。
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| 6週 |
不定静はりに作用する反力 |
不定静はりに作用する反力を求める方法を説明できる。
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| 7週 |
不定静はりに作用する反力 |
不定静はりに作用する反力を求める方法を説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
ねじり |
ねじりを受ける丸棒のせん断応力とせん断ひずみの分布を説明できる。
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| 10週 |
ねじり |
丸棒および中空丸棒について断面二次極モーメントと断面係数を計算できる。
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| 11週 |
ねじり |
ねじりを受ける丸棒のせん断応力とせん断ひずみ、ねじれ角を計算できる。
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| 12週 |
ねじり |
ねじりを受ける丸棒のせん断応力とせん断ひずみ、ねじれ角を計算できる。
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| 13週 |
ねじり |
ねじりを受ける丸棒のせん断応力とせん断ひずみ、ねじれ角を計算できる。
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| 14週 |
ねじり |
両端が固定された丸棒にねじりモーメントが作用する場合のせん断応力、ねじれ角を計算できる。
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| 15週 |
ねじり |
両端が固定された丸棒にねじりモーメントが作用する場合のせん断応力、ねじれ角を計算できる。
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| 16週 |
答案返却 |
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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 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 4 | |
| てこ、滑車、斜面などを用いる場合の仕事を説明できる。 | 3 | |
| エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 3 | |
| 位置エネルギーと運動エネルギーを計算できる。 | 3 | |
| 動力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 4 | |
| 応力とひずみを説明できる。 | 4 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 4 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 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 | 前9,前12,前13,前15 |
| 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 | 前10 |
| 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 | 前11 |
| 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 | |
| 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7 |