材料力学Ⅲ

科目基礎情報

学校	高知工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	材料力学Ⅲ
科目番号	R4070	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	SD ロボティクスコース	対象学年	4
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：台丸谷政志，小林秀敏「基礎から学ぶ材料力学」（森北出版） 参考書：萩原芳彦「よくわかる材料力学」（オーム社）
担当教員	北村 一弘

到達目標

1．カスティリアノの定理が理解できる。
2．組合せ応力での主応力が計算できる。
3．オイラーの理論による座屈荷重が計算できる。

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	不静定はりのせん断力，曲げモーメントを求めることができる。	不静定はりのせん断力，曲げモーメントが理解できる。	不静定はりのせん断力，曲げモーメントが理解できない。
評価項目2	棒の引張りによるひずみエネルギーとはりの曲げによるひずみエネルギーが計算できる。	棒の引張りによるひずみエネルギーとはりの曲げによるひずみエネルギーが理解できる。	棒の引張りによるひずみエネルギーとはりの曲げによるひずみエネルギーが計算できない。
評価項目3	組合せ応力での主応力が計算できる。	組合せ応力での主応力が理解できる。	組合せ応力での主応力が理解できない。
評価項目4	オイラーの理論による座屈荷重が計算できる。	オイラーの理論による座屈荷重が理解できる。	オイラーの理論による座屈荷重が理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 (B) （幅広い知識・技術を融合・協働・相乗できる）

教育方法等

概要:

材料力学II（4年）に引き続き，不静定はり，棒のねじり，ひずみエネルギーなどについて学び，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:

【成績評価の基準・方法】
試験の成績を70%，平素の学習状況等（課題）を30%の割合で総合的に評価する。成績評価は中間と期末の各期間の評価の平均とする。学年の評価は前学期末の評価とする。技術者が身につけるべき専門基礎として，上記の到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
【事前・事後学習】
事前学習として教科書の該当部分（事前に説明）を読んだうえで指定のプリントに理解が難しかった部分を抜き出してまとめて授業に臨むこと。また，事後学習として授業内で指示した課題を提出すること。その課題とした演習問題については，周りの学生とデッスカッションしたりし，自分なりの解答を提出をすること。
【学修単位科目（授業時間外の学習時間等）】
本科目は学修単位のため，以下の標準学習時間を設定した自主学習を累計45時間分以上実施して提出しなければ，成績が60点を超えた場合でも59点として扱い単位を認定しない。
・全15回の授業に対して，0.5時間の事前学習と1.5時間の事後学習。計30時間分。
・中間試験および期末試験に対してそれぞれ試験勉強のための課題学習4時間。計8時間分。
・冬季休業中に総まとめ課題として7時間分。
【履修上の注意】
この科目を履修するにあたり，3年生の材料力学I，4年生の材料力学IIIを十分に理解しておくこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1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。
		2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。
		3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。
		4週	組み合わせ応力について学ぶ	単軸引張における任意の傾斜断面上の応力を求めることができる。
		5週	主応力と最大せん断応力について学ぶ	3応力が作用する微小要素の主応力と最大せん断応力を導出することができる。
		6週	平面応力状態のモール円について学ぶ	平面応力状態のモールの応力円を描くことができる。
		7週	平面応力状態のモール円について学ぶ	曲げとねじりが同時に作用する組み合わせ応力を求めることができる。
		8週	後期中間試験
	4thQ
		9週	曲げとねじりが同時に作用する組み合わせ応力について学ぶ
		10週	曲げとねじりが同時に作用する組み合わせ応力について学ぶ	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。
		11週	薄肉球殻と薄肉円筒殻の応力について学ぶ	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。
		12週	薄肉球殻と薄肉円筒殻の応力について学ぶ	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。
		13週	長柱の座屈について学ぶ	オイラーの座屈公式を導出できる。
		14週	長柱の座屈について学ぶ	種々の端末条件の長柱について座屈荷重を導出できる。
		15週	長柱の座屈実験公式について学ぶ	座屈実験公式を用いて座屈荷重を求めることができる。
		16週	後期末試験

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	課題	合計
総合評価割合	70	0	0	0	0	30	100
基礎的能力	20	0	0	0	0	30	50
専門的能力	50	0	0	0	0	0	50
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0