概要:
材料力学Ⅰ(3年)に引き続き,不静定はり,棒のねじり,ひずみエネルギー,組合せ応力,長柱の座屈などについて学び,設計の際に必要な,機器・構造物の強度と変形に関する基礎知識を身につける。
授業の進め方・方法:
テキストに従い基本事項の説明と基礎式の導出を行う。その後、例題解説を行う。各自に練習問題に取り組ませた後、その解答解説、質疑応答を行う。
また,小テストおよび課題を多く出します。
注意点:
試験の成績を70%,平素の学習状況等(課題・小テスト(材料力学演習)等を含む)を30%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均,学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお,後学期中間の評価は前学期中間,前学期末,後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として,到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
真直ばりのたわみ,たわみ角を学ぶ |
はりのたわみ式を説明できる。
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2週 |
片持ち梁のたわみ:自由端に集中荷重を受ける片持ち梁の変形について学ぶ。 |
自由端に集中荷重を受ける片持ち梁のたわみ・たわみ角を求めることができる。
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3週 |
片持ち梁のたわみ:任意の位置に集中荷重を受ける片持ち梁の変形について学ぶ。 |
任意の位置に集中荷重を受ける片持ち梁のたわみ・たわみ角を求めることができる。
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4週 |
単純支持梁のたわみ:分布荷重を受ける単純支持梁の変形について学ぶ。 |
分布荷重を受ける単純支持のたわみ・たわみ角を求めることができる。
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5週 |
単純支持梁のたわみ:集中荷重を受ける単純支持梁の変形について学ぶ。 |
集中荷重を受ける単純支持のたわみ・たわみ角を求めることができる。
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6週 |
単純支持梁のたわみ:両端で曲げモーメントを受ける単純支持梁の変形について学ぶ。 |
両端で曲げモーメントを受ける単純支持梁のたわみ・たわみ角を求めることができる。
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7週 |
不静定はりのたわみ・たわみ角を学ぶ。 等分布荷重を受ける半固定はりの変形について学ぶ。 |
等分布荷重を受ける半固定はりのたわみ・たわみ角を求めることができる。
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
分布荷重・集中荷重を受ける両端固定はりの変形について学ぶ。 |
分布荷重・集中荷重を受ける両端固定はりのたわみ・たわみ角を求めることができる。
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10週 |
分布荷重・集中荷重を受ける両端固定はりの変形について学ぶ。 |
分布荷重・集中荷重を受ける両端固定はりのたわみ・たわみ角を求めることができる。
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11週 |
ひずみエネルギーとエネルギー原理について学ぶ。 |
引張・せん断・曲げ・ねじりの歪みエネルギーを求めることができる。
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12週 |
カスティリアの定理について学ぶ。 |
静定問題についてカスティリアの定理を適用して変形を求めることができる。
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13週 |
はりのたわみと不静定はりへの適用(カスティリアの定理)について学ぶ。 |
不静定トラス・不静定梁の変形をカスティリアの定理を用いて解くことができる。
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14週 |
はりのたわみと不静定はりへの適用(カスティリアの定理)について学ぶ。 |
不静定トラス・不静定梁の変形をカスティリアの定理を用いて解くことができる。
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15週 |
はりのたわみと不静定はりへの適用(カスティリアの定理)について学ぶ。 |
不静定トラス・不静定梁の変形をカスティリアの定理を用いて解くことができる。
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16週 |
前期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
衝撃応力について学ぶ。 |
衝撃応力について説明できる。
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2週 |
衝撃引張・衝撃曲げ・衝撃ねじりについて学ぶ。 |
衝撃引張・衝撃曲げ・衝撃ねじりの変形について理解できる。
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3週 |
衝撃引張・衝撃曲げ・衝撃ねじりについて学ぶ。 |
衝撃引張・衝撃曲げ・衝撃ねじりの変形について理解できる。
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4週 |
長柱の座屈について学ぶ。 |
座屈現象について説明できる。
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5週 |
種々の端末条件の長柱について学ぶ。 |
端末条件の長柱における座屈荷重を求めることができる。
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6週 |
種々の端末条件の長柱について学ぶ。 |
端末条件の長柱における座屈荷重を求めることができる。
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7週 |
長柱の実験公式について学ぶ。 |
長柱の実験公式を用いて座屈荷重を求めることができる。
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8週 |
後期中間試験 |
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4thQ |
9週 |
平面応力状態の応力について学ぶ。 |
平面応力状態について説明できる。
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10週 |
平面応力応力状態におけるモールの応力円について学ぶ。 |
平面応力状態のモールの応力円を描くことができる。
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11週 |
平面応力応力状態におけるモールの応力円について学ぶ。 |
平面応力状態のモールの応力円を描くことができる。
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12週 |
平面応力応力状態におけるモールの応力円について学ぶ。 |
平面応力状態のモールの応力円を描くことができる。
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13週 |
平面応力のフックの法則について学ぶ。 |
平面応力のフックの法則について説明できる。
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14週 |
薄肉球殻と円筒殻の応力について学ぶ。 |
薄肉球殻と円筒殻の応力を求めることができる。
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15週 |
薄肉球殻と円筒殻の応力について学ぶ。 |
薄肉球殻と円筒殻の応力を求めることができる。
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16週 |
後期末試験 |
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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 | 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | 前1,前2 |
偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | 前1,前2 |
着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
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。 | 3 | 前13,前14,前15 |
各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 3 | 前1,前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10 |
多軸応力の意味を説明できる。 | 3 | 後8,後9 |
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7,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
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 | 前11,後1,後2 |
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 | 前11,後1,後2 |
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 | 前12,前13,前14,前15 |