到達目標
材料力学を学ぶ目的や、材料力学がどのように応用されているかを理解した後、基礎となる引張において応力とひずみ、材料の特性を示す値などの定義を学ぶ。続いて曲げ変形に対して、せん断力、曲げモーメントを求めることができることを目標とする。
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 |
| 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。 | 引張変形の不静定問題を解くことができる。 | 引張変形の応力ひずみ関係式と拘束条件を記述できる。 | 引張変形の応力ひずみ関係式と拘束条件を記述できない。 |
| 集中荷重または等分布荷重が作用するはりのせん断力図と曲げモーメント図を作成できる。 | SFD及びBMDに関して端点の値や曲げモーメントの式と共に記述できる。 | SFD及びBMDの形状を記述できる。 | SFD及びBMDの形状を記述できない。 |
| 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。 | 主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて正確に計算できる。 | 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。 | 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ない。 |
学科の到達目標項目との関係
専門 A1
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教養 D1
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教養 D2
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専門 E1
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教育方法等
概要:
材料力学および設計の基本となる応力やひずみ、フックの法則を知ることを目的とする。これらを基礎的な構造について適応することができるように演習問題やテストを行う。
本科目の履修により、本校のディプロマポリシーにおける「機械設計に欠かせない材料力学と機械力学の幅広い知識を身につける」能力を習得する。
授業の進め方・方法:
座学の講義を基本とする。
注意点:
・4年生の材料力学２に繋がる基礎科目となる。
・中間・期末試験以外に小テストを含めて評価する。
実務経験のある教員による授業科目
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
材料力学の位置づけを理解できる。
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| 2週 |
応力、ひずみ |
引張試験で得られる応力-ひずみ線図から材料の変形・応力・ひずみを理解できる。
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| 3週 |
引張圧縮変形の静定問題 |
静定問題を解くことができる。
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| 4週 |
引張圧縮変形の不静定問題 |
不静定問題を解くことができる。
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| 5週 |
熱応力 |
熱応力を理解できる。
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| 6週 |
熱応力の問題 |
熱応力を考慮した問題を解くことができる。
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| 7週 |
試験前の演習と復習および解説 |
試験前に考え方と解き方を復習する。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験解説／成績確認 |
これからと今後を理解できる。
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| 10週 |
せん断応力 |
基礎となる言葉と式を理解できる。
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| 11週 |
ねじり変形 |
ねじり変形を理解できる。
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| 12週 |
断面二次極モーメントと極断面係数 |
断面二次極モーメントと極断面係数を計算できる。
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| 13週 |
ねじり変形を受ける問題 |
せん断ひずみとせん断応力とねじれ角を計算できる。
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| 14週 |
試験前の演習と復習および解説 |
試験前に考え方と解き方を復習する。
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| 15週 |
演習問題 |
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| 16週 |
試験解説／成績確認 |
これからと今後を理解できる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
曲げ変形、仮想断面とせん断力と曲げモーメント |
曲げおよびそれの基礎となる言葉を理解する。
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| 2週 |
仮想断面と曲げモーメント |
ある仮想断面における曲げモーメントを求めることができる。
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| 3週 |
曲げにおける応力 |
曲げにおける応力を理解できる。
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| 4週 |
SFDとBMDの基礎 |
SFDとBMDの基礎を理解できる。
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| 5週 |
SFDとBMDの例題 |
SFDとBMDの例題を理解できる。
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| 6週 |
SFDとBMDの応用問題 |
SFDとBMDを記述できる。
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| 7週 |
試験前の演習と復習および解説 |
試験前に考え方と解き方を復習する。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
多軸応力 |
三次元応力を理解できる。
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| 10週 |
座標変換と主応力 |
主応力を理解できる。
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| 11週 |
斜面における応力 |
任意斜面における応力を記述し、その角度による変化を説明できる。
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| 12週 |
モールの応力円の導出 |
モールの応力円の意味を理解できる。
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| 13週 |
モールの応力円の問題 |
モールの応力円を記述できる。
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| 14週 |
曲げとねじりが同時にかかる場合の応力 |
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| 15週 |
演習問題 |
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| 16週 |
試験解説／成績確認 |
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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 | 60 | 0 | 0 | 10 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |
| 専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 50 |
| 態度・人間力 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 10 |