設計法

科目基礎情報

学校	佐世保工業高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	設計法
科目番号	0029	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	機械工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	1
教科書/教材	機械設計法(林、冨坂、平賀　森北出版)
担当教員	福田 孝之

到達目標

１．ねじの種類と特徴およびねじの理論が説明できる。(A4)
２．ねじの設計ができる。(A4)
３．キーの設計ができる。(A4)
４．溶接継手の強度設計ができる。(A4)
５．鋼構造物の設計ができる。(A4)

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 （到達目標１）	ねじの種類と特徴及び理論が説明できる。	ねじの種類と特徴及び理論がほとんど説明できる。	ねじの種類と特徴及び理論が説明できない。
評価項目2 （到達目標２）	ねじの力学を理解し，各種荷重におけるねじの設計が できる。	各種荷重におけるねじの設計がほとんどできる。	ねじの力学を説明できず，各種荷重におけるねじの設計ができない。
評価項目3 （到達目標３）	キーの製図と設計ができる。	キーの設計がほとんどできる。	キーの製図と設計ができない。
評価項目４ （到達目標４）	溶接継手の応力計算ができ，設計できる。	溶接継手の応力計算がほとんどできる。	溶接継手の応力計算ができない。
評価項目５ （到達目標５）	鋼構造物の応力計算ができて，適確な形鋼を選択できる。	鋼構造物の応力計算がほとんどできる。	鋼構造物の応力計算ができない。

教育方法等

概要:

材料力学、材料学、機械工作法などの基本知識を基に、機械を構成する主要な機械要素について、形や大きさの決定、材料を選定などの設計法を学ぶ。

授業の進め方・方法:

予備知識：工学通論（１年）で学習した単位、仕事、効率、材料学（２，３年）で学習した各種材料の特徴、設計製図（１，２年）での機械要素、材料力学（３，４年）での各種応力とひずみ、設計法（３，４年）
講義室：５Ｍ教室
授業形式：講義と演習（毎回授業の最後に、その時間に学習した内容の演習を実施する）
学生が用意するもの：電卓、授業ノート，演習ノート、フラットファイル（配布プリント整理用）

注意点:

評価方法：中間・定期試験（２回）８０％、演習やレポート、小テスト２０％により評価し、６０点以上を合格とする。
自己学習の指針：毎回実施した授業の内容に関係する宿題を課すので、復習として演習ノートに必ず記して、早めに提出すること。試験前の勉強は、毎週記して作成した演習ノートが有効で、内容をよく修得していること。
オフィスアワー：火曜、木曜の16:10～17:00

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ねじの名称と種類	ねじの種類と特徴，用途，規格を理解できる。
		2週	ねじの力学、ねじ自立の条件、ねじの締結トルク	ねじの力学を理解し，ねじ自立の条件や締結トルクの計算ができる。
		3週	ねじの効率、ねじの材料と許容応力、軸荷重のみの設計法	ねじの効率が計算でき，軸力問題の設計ができる。
		4週	せん断荷重のみ、軸＋トルクの各設計法、演習	せん断荷重と軸力＋トルクの問題の設計ができる。
		5週	十分に締付け後さらに引張り荷重が作用する場合の設計法	十分締め付けた後，さらに軸力が作用する問題の設計ができる。
		6週	初期締付け力、締付けトルク	初期締付け力や必要な締付トルクの計算ができる。
		7週	ボルトの疲労設計法、ナットの長さ、ねじのゆるみ止め方法	ナットの必要な長さの計算ができ，ねじのｙるみ止め方法について説明できる。
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	キーの目的と種類、キーの強さ、キーの長さの設計	キーの種類を説明でき，強度設計ができる。
		10週	接継手の設計法（突合せ溶接、すみ肉溶接）	溶接継手の強度設計ができる。
		11週	鋼構造物の設計法、形鋼の種類	鋼構造物の応力計算ができる。
		12週	鋼構造物の設計演習	鋼構造物として，適切な形鋼の選択や応力の計算ができる。
		13週	トラス	3種のトラスの解析法について理解し，荷重計算ができる。
		14週	有限要素法の理論，解析手順と使用上の留意点	有限要素法の概要を説明でき，適切なメッシュの切り方や拘束ができる。
		15週	安全工学概論	安全に配慮した設計について説明できる。
		16週	前期期末試験

評価割合

	試験	宿題演習	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	0	0	0
専門的能力	80	20	100
分野横断的能力	0	0	0