到達目標
【到達目標】
１． 機構の運動（変位，速度，加速度）を理解できる。
２． 機械要素の機能，役割とその使用法ならびに適切な選択法を理解できる。
３． 材料学，材料力学，機械工作法を関連させて，機械要素の具体的利用方法を理解できる。
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 | 実際の機構の運動をモデル化して理解できる。 | 機構の運動を理解できる。 | 機構の運動を理解できない。 |
| 評価項目2 | 実際の設計で適切な機械要素を選択できる。 | 機械要素の機能，役割，使用方法と適切な選択法を理解できる。 | 機械要素の機能，役割，使用方法と適切な選択法を理解できない。 |
| 評価項目3 | 実際の設計において，機械要素を具体的で適切に適用できる。 | 機械要素の具体的利用方法を理解できる。 | 機械要素の具体的利用方法を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械の運動の基礎を学ぶとともに，機械設計の基礎である機械要素設計について，それに適する材料やその規格，強度および剛性並びにその性能などを習得し，これらを通じて機械設計のセンスを養うことを目標とする。
授業の進め方・方法:
基本事項について講義した後に，演習を通して理解を深めます。講義では基本事項の最低限を説明しますので，自ら教科書を読み理解を深めるように予習・復習を行ってください。必要に応じて材料力学，材料学，製図の教科書を併用してください。
注意点:
試験の成績を80%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を20%の割合で総合的に評価する。学年の評価は前学期中間と前学期末の各期間の評価の平均とする。なお，技術者が身につけるべき専門基礎として，１．機構の速度・加速度の計算法，２．材料の強度計算法の習得度を評価する。
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 |
１． 機械設計序論[1]：機械設計を行うエンジニアに必要不可欠な要素について学ぶ。 |
この授業で学ぶべきことの内容を包括的に理解する。
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| 2週 |
機械と機構 [2]：機構学の目的と専門語句について学ぶ。 |
機構学に用いられる専門用語を理解する。瞬間中心と永久中心の違いを理解する。３瞬間中心の定理を理解する。
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| 3週 |
機構の運動と瞬間中心[3]：瞬間中心の役割と求め方について学び，演習をする。 |
具体的な機構に対して瞬間中心を求めることができる。
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| 4週 |
円運動の速度と加速度[4]：機構の運動の基本となる円運動について学び，演習する。 |
高次の待遇をする瞬間中心を理解する。
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| 5週 |
剛体上の速度・加速度[5]：分速度，相対速度，角速度の関係について学び，演習する。 |
分速度の関係，分解法を理解する。
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| 6週 |
機構の速度[6-7]：分解法，写像法，直接接触における速度・角速度について学び，演習する。 |
相対速度の関係，写像法を理解する。
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| 7週 |
機構の速度[6-7]：分解法，写像法，直接接触における速度・角速度について学び，演習する。 |
直接接触における速度・角速度の関係を理解する。
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| 8週 |
機械設計の基礎1 [8]：概念設計，基本設計，詳細設計について学ぶ。 |
設計の流れ，代表的な設計思想について理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
機械設計の基礎2 [9]：標準数，寸法公差，はめあい，加工精度について学ぶ。 |
標準数，寸法公差，はめあい，加工精度の意味と必要性を理解する。
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| 10週 |
強度設計の基礎[10-12]：荷重の種類と材料の引張・圧縮・せん断強さについて学ぶ。 |
破損の形態、荷重の種類，引張・圧縮強さ，応力ひずみ線図を理解する。
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| 11週 |
強度設計の基礎[10-12]：荷重の種類と材料の引張・圧縮・せん断強さについて学ぶ。 |
材料の剪断強さ，金属疲労，応力集中，クリープを理解する。
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| 12週 |
強度設計の基礎[10-12]：荷重の種類と材料の引張・圧縮・せん断強さについて学ぶ。 |
許容応力と安全率，ねじりと強さ，断面二次モーメントを理解する。
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| 13週 |
材料の破壊と強さ[13]：疲労，応力集中，クリープ，許容応力と安全率について学ぶ。 |
梁の剪断力と曲げモーメント，抵抗曲げモーメントと曲げ応力を理解する。
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| 14週 |
材料の曲げと強さ1[14-15]：はりのせん断力，曲げモーメント，SFD，BMDについて学ぶ。
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断面二次モーメントと断面係数を理解する。
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| 15週 |
材料の曲げと強さ2[14-15]：はりのせん断力，曲げモーメント，SFD，BMDについて学ぶ。
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曲げ応力の求め方を理解する。
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| 16週 |
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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 | 機械設計 | 機械設計の方法を理解できる。 | 2 | 後8 |
| 標準規格の意義を説明できる。 | 2 | 後9 |
| 許容応力、安全率、疲労破壊、応力集中の意味を説明できる。 | 3 | 後11,後13 |
| 力学 | 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 2 | 後13 |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 2 | |
| 速度の意味を理解し、等速直線運動における時間と変位の関係を説明できる。 | 2 | 後4 |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 2 | 後4 |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 2 | 後10 |
| 応力とひずみを説明できる。 | 2 | 後10 |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 2 | 後10 |
| 応力-ひずみ線図を説明できる。 | 2 | 後10 |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 2 | 後12 |
| 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。 | 2 | 後12 |
| 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。 | 2 | 後14 |
| 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。 | 2 | 後13 |
| 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。 | 2 | 後13 |
| 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。 | 2 | 後13 |
| 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。 | 2 | 後15 |
| 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。 | 2 | 後14 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 小テスト | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 70 |
| 専門的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |