到達目標
１．平面応力，平面ひずみを理解できる．任意方向の応力や釣り合い方程式を活用しての応力場を求めることができる
２．適合条件の必要性を理解した上で，応力場を求めることができる．
３．エアリーの応力関数を活用して，直交座標系と円筒座標系の２次元応力場を求めることができる
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | 平面応力，平面ひずみを理解できる．任意方向の応力や釣り合い方程式を活用しての応力場を求めることができる | 平面応力，平面ひずみを理解できる．任意方向の応力や釣り合い方程式の意義を理解できる | 平面応力，平面ひずみを理解できない．任意方向の応力や釣り合い方程式の意義を理解できない |
| 評価項目3 | エアリーの応力関数を活用して，直交座標系と円筒座標系の２次元応力場を求めることができる | エアリーの応力関数を活用して，直交座標系か円筒座標系何れかの２次元応力場を求めることができる | エアリーの応力関数を活用しての応力場を求めることができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
固体力学における２次元場のアプローチ法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
Teamsにて配布するテキストを中心とし，前半は３，４年および５年次前期に受講の材料力学の資料を適宜活用した講義形式で進めると共に，後半は数式解を計算演習および数値解を計算する小テストを取り入れることにより理解度の定着を図る。弾性力学の意義と材料力学との違いや内容とも関連させながら授業を進める。
注意点:
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
弾性力学の概要，サンブナンの原理 |
材料力学と弾性力学の違いを説明できる。サンブナンの原理を使用し，等価な荷重条件を特定できる。
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| 2週 |
応力テンソル |
応力テンソルを表現できる。
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| 3週 |
ひずみテンソル，応力とひずみの関係 |
三次元場における，ひずみと変位の関係，応力とひずみの関係を理解できる。
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| 4週 |
平面応力状態 |
平面応力場における主応力が計算できる。
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| 5週 |
平面応力状態における応力とひずみの関係 |
平面応力状態における応力とひずみの関係を使用して一方から一方が計算できる。
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| 6週 |
平面ひずみ状態 |
平面ひずみ場における応力とひずみの関係を理解でき，一方から一方が計算できる。
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| 7週 |
二次元場の応力分布に関する演習問題 |
二次元場の応力分布を予測することができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
適合条件 |
適合条件の必要性を理解できる。基本的な問題の適合条件を示すことができる。
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| 10週 |
エアリーの応力関数（直交座標系） |
エアリーの応力関数を活用することにより､基本的な問題の応力場を計算することができる｡
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| 11週 |
エアリーの応力関数（直交座標系） |
エアリーの応力関数を活用することにより､応用的な問題の応力場を計算することができる｡
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| 12週 |
エアリーの応力関数（直交座標系） |
エアリーの応力関数を活用することにより､直交座標系の応力場を計算することができる｡
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| 13週 |
エアリーの応力関数（円筒座標系） |
エアリーの応力関数を活用することにより､基本的な問題の応力場を計算することができる｡
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| 14週 |
エアリーの応力関数（円筒座標系） |
エアリーの応力関数を活用することにより､円筒座標系の応力場を計算することができる｡
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| 15週 |
エアリーの応力関数に関する演習 |
エアリーの応力関数を活用した各種演習問題を解くことができる。
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| 16週 |
後期末試験 |
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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 | 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 | |
| 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 | |
| 多軸応力の意味を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 平面応力，平面ひずみ | 40 | 10 | 50 |
| エアリーの応力関数 | 40 | 10 | 50 |