弾性力学

科目基礎情報

学校	北九州工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	弾性力学
科目番号	1040	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産デザイン工学専攻	対象学年	専1
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	弾性力学入門、森北出版社
担当教員	種 健

到達目標

1. 弾性力学の基礎理論を理解し，説明できる．
2. 2次元問題の解法を理解し，簡単な計算ができる．
3. 有限要素法の概要を理解し，説明できる．

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	弾性力学の基礎理論を十分に理解し，説明できる．	弾性力学の基礎理論を理解し，説明できる．	弾性力学の基礎理論を理解できない．
評価項目2	2次元問題の解法を十分に理解し，簡単な計算ができる．	2次元問題の解法を理解し，簡単な計算ができる．	2次元問題の解法を理解できない．
評価項目3	有限要素法の概要を十分に理解し，説明できる．	有限要素法の概要を理解し，説明できる．	有限要素法の概要を理解できない．

学科の到達目標項目との関係

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB① 共通基礎知識を用いて、専攻分野における設計・製作・評価・改良など生産に関わる専門工学の基礎を理解できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SB② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解決できる。

専攻科課程教育目標、JABEE学習教育到達目標 SC① 専門工学の実践に必要な知識を深め、実験や実習を通じて、問題解決の経験を積む。

教育方法等

概要:

機械設計・製作に関わる技術者にとって弾性力学の知識は必要不可欠であるが，CAE技術の普及に伴い，重要度は増しているといえる．本講義では弾性力学の基礎理論，2次元弾性問題の解析法，有限要素法による解析事例等を紹介し，実務に生かす能力を養うことを目的とする．

授業の進め方・方法:

教科書ベースで授業を進める．材料力学の知見との比較を通じて理解を促し，例題のデモンストレーションを通じて知識の定着を図る．

注意点:

相応の課題を課すので，積極的な受講姿勢が望まれる．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	・緒論（弾性力学の目的，連続体，弾性体） ・基礎理論(1)（応力，釣合方程式）	・釣合方程式を説明できる．
		2週	・基礎理論(2)（コーシーの式，応力不変量）	・コーシーの式，応力不変量を説明できる．
		3週	・基礎理論(3)（ひずみ，ひずみの適合条件）	・ひずみの適合条件を説明できる．
		4週	・基礎理論(4)（構成式，降伏条件，弾性力学の問題の解法）	・降伏条件について説明できる． ・弾性力学の問題の解法を説明できる．
		5週	・棒のねじり（一様な任意断面棒のねじり）	・一様な任意断面棒のねじりを説明できる．
		6週	・棒のねじり（楕円断面棒のねじり）	・楕円断面棒のねじりを説明できる．
		7週	・平板の曲げ（直角座標系における薄板の曲げ）	・薄板の曲げを説明できる．
		8週	・中間試験
	4thQ
		9週	・基礎理論(5)（円柱座標系による解法）	・円柱座標系による解法を理解できる．
		10週	・2次元問題(1)（2次元問題の基礎）	・2次元問題の基礎を説明できる．
		11週	・2次元問題(2)（応力関数，先端に集中荷重を受ける片持ち梁）	・応力関数を説明できる．
		12週	・2次元問題(3)（内外圧を受ける円輪板）	・内外圧を受ける円輪板を解くことができる．
		13週	・数値解法(1)（有限要素法）	・有限要素法を説明できる．
		14週	・数値解法(2)（トラス）	・トラスを有限要素法で解くことができる．
		15週	・数値解法(3)（二次元問題等）	・二次元問題等を有限要素法で解くことができる．
		16週	・定期試験

評価割合

	試験	演習・課題・問題解説	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	60	40	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	40	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0