材料力学基礎Ⅱ

科目基礎情報

学校 香川高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 材料力学基礎Ⅱ
科目番号 244149 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械電子工学科(2019年度以降入学者) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:久池井茂 「材料力学」 実教出版 ISBN978-4-407-33282-7
担当教員 正箱 信一郎

到達目標

各種の静定ばり,不静定ばり,連続ばりのたわみ,反力が計算できる。
丸棒のねじり問題が解ける。
簡単な問題のひずみエネルギが計算でき,カスティリアノの定理を用いて不静定ばりの問題が解ける。
モールの応力円について、説明、作図ができる。
材料力学の分野における技術者の責任について説明することができる。

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たわみの基礎式を理解し,単純な静定ばりのたわみ角たわみの問題に適用できる。たわみの基礎式を理解ししている。たわみの基礎式を理解していない。
評価項目2簡単な不静定ばりのたわみ,反力が計算できる。簡単な不静定ばりのたわみ,反力を説明できる。簡単な不静定ばりのたわみ,反力を説明できない。
評価項目3円形断面2次極モーメントが計算できる。円形断面2次極モーメントを説明できる。円形断面2次極モーメントを説明できない。
評価項目4丸棒のねじり問題が計算できる。丸棒のねじりを説明できる。丸棒のねじりを説明できない。
評価項目5簡単なひずみエネルギの計算ができる。エネルギが説明できる。エネルギが説明できない。
評価項目6カスティリアノの定理を用いて単純な梁のたわみ,反力が計算できる。カスティリアノの定理を説明できる。カスティリアノの定理を説明できない。
評価項目7斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。斜断面の垂直応力とせん断応力について説明できる。斜断面の垂直応力とせん断応力について説明できない。
評価項目8主応力、主面、主軸の計算ができる。主応力、主面、主軸について説明できる。主応力、主面、主軸について説明できない。
評価項目9モールの応力円について、説明、作図ができる。モールの応力円が描ける。モールの応力円が描けない。
評価項目10材料力学の分野における技術者の責任について説明することができる。材料力学の分野における技術者の責任について知っている。材料力学の分野における技術者の責任を知らない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B-(2) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
各種の静定ばり,不静定ばり,のたわみ,反力が計算できる。
丸棒のねじり問題が解ける。
簡単な問題のひずみエネルギが計算でき,カスティリアーノの定理を用いて問題が解ける。
組合せ応力について、主応力、主面、主軸がを求めることができる。
授業の進め方・方法:
教科書を中心に授業を進め,下記の項目ごとに解説する。その後に例題・演習を行う。演習問題は各自が授業中あるいは家庭学習として行い,試験期ごとにレポートを課す。
注意点:
4回の定期試験とレポートにより,到達目標に達しているかを判定する。
試験期ごとの評価の重みは,試験90%,レポート10%とする。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 引張,圧縮,曲げ,ねじりのひずみエネルギ ・簡単なひずみエネルギの計算ができる。
2週 引張,圧縮,曲げ,ねじりのひずみエネルギ ・簡単なひずみエネルギの計算ができる。
3週 引張,圧縮,曲げ,ねじりのひずみエネルギ ・簡単なひずみエネルギの計算ができる。
4週 カスティリアノの定理 ・カスティリアノの定理を用いて単純な梁のたわみ,反力が計算できる。
5週 カスティリアノの定理 ・カスティリアノの定理を用いて単純な梁のたわみ,反力が計算できる。
6週 問題演習 ・カスティリアノの定理を用いて単純な梁のたわみ,反力が計算できる。
7週 問題演習 ・カスティリアノの定理を用いて単純な梁のたわみ,反力が計算できる。
8週 後期中間試験 ・簡単なひずみエネルギの計算ができる。
・カスティリアノの定理を用いて単純な梁のたわみ,反力が計算できる。
4thQ
9週 垂直応力の組合せ ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
10週 垂直応力の組合せ ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
11週 垂直応力とせん断応力の組合せ ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
12週 垂直応力とせん断応力の組合せ ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
13週 モールの応力円 ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
14週 問題演習 ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
15週 材料力学と技術者倫理 ・材料力学の分野における技術者の責任について説明することができる。
16週 後期末試験 ・斜断面の垂直応力とせん断応力が計算できる。
・主応力、主面、主軸の計算ができる。
・材料力学の分野における技術者の責任について説明することができる。

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
基礎的能力自然科学物理物理弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。3後1,後2,後3,後6,後7,後8
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。3
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。3
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。3
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。3
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。3後9,後10,後11,後12,後13,後14,後16
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。3後1,後2,後3,後6,後7,後8
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。3後1,後2,後3,後6,後7,後8
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。3後4,後5,後6,後7,後8

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合90000010100
基礎的能力0000000
専門的能力90000010100
分野横断的能力0000000