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
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 |
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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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8週 |
後期中間試験 |
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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 |
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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16週 |
後期末試験 |
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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 | 力学 | 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
多軸応力の意味を説明できる。 | 4 | |
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。 | 4 | 後10,後11,後12,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。 | 4 | 後11,後12,後13,後14,後15 |
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。 | 4 | 後11,後12,後13,後14,後15 |
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。 | 4 | 後11,後12,後13,後14,後15 |
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 |