概要:
機械を設計するために、必要かつ基礎的なものを用いて応用への手がかりができるように演習を中心とした学習を行う。本講義を3年生で学ぶ「材料力学I」の延長線上に位置づけ、材料力学Ⅰの知識で十分に理解ができるような講義内容にするとともに、実務における機械設計の関わりについて学ぶ。また、演習問題をできるだけ多く解くことで実務のみならず編入学試験等にも対応できる力を身に付ける。
授業の進め方・方法:
機械や構造物または部材に生じる応力、変形・強さなどを利用し、機械の強度設計を考慮した講義を行う。これまでに履修してきた「力学」、「材料力学I」だけではなく、三角関数、微分積分、微分方程式などの数学も復習しながら講義を進める。
注意点:
三角関数、微分積分、微分方程式などの数学を理解しておくこと。
| 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 | 断面が変化する棒について、応力と伸びを計算できる。 | 4 | |
| 棒の自重よって生じる応力とひずみを計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 軸のねじり剛性の意味を理解し、軸のねじれ角を計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 4 | |
| 多軸応力の意味を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
| 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 | 前3,前4 |
| 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5 |
| 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6 |
| 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7 |