材料力学

科目基礎情報

学校	都城工業高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	材料力学
科目番号	0056	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	後期	週時間数	1
教科書/教材	竹園茂男　著　「基礎　材料力学」(朝倉書店)
担当教員	高橋 明宏

到達目標

１）曲がりはりの応力分布と断面係数について解析できること。
２）曲がりはりの変形について解析できること。
３）内外圧を同時に受ける厚肉円筒における応力分布解析が理解できること。
４）回転円板の境界条件が異なる場合の応力・変形解析が理解できること。

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(可)
評価到達目標項目１	曲がりはりの応力分布と断面係数について理解し、応用問題を解くことができる。	曲がりはりの応力分布と曲げ応力について基本的な解析ができる。	曲がりはりの応力分布と曲げ応力について一部の説明ができる。
評価到達目標項目２	曲がりはりの変形解析について理解し、応用問題を解くことができる。	曲がりはりの変形解析について基本的な解析ができる。	曲がりはりの変形解析について一部の説明ができる。
評価到達目標項目３	内外圧を同時に受ける厚肉円筒の釣り合い式を適切に証明でき、応力解析の応用問題が解けること。	内外圧を同時に受ける厚肉円筒の応力分布解析が理解でき、基本問題を解くことができる。	内外圧を同時に受ける厚肉円筒の応力分布解析の一部は説明できる。
評価到達目標項目４	回転円板の境界条件が異なるときの応力・変形解析が理解でき、適切に応用・発展問題を解くことができる。	回転円板の境界条件が異なるときの応力・変形解析が理解でき、基本問題を解くことができる。	回転円板の境界条件が異なるときの応力・変形解析の一部は説明できる。

教育方法等

概要:

4年生で学んだ材料力学の基礎的事項を理解の上、曲がりはりの応力と変形、軸対称条件の回転円板における応力と変形解析など、高度な事項を学ぶ。

授業の進め方・方法:

４年次で学んだ微分方程式の解法、３・４年次の材料力学の「曲げ剛性」、「曲げ応力」、「組合せ応力」の各分野を十分自己学習をして復習すること。通常の授業と異なり、特に自学自習が重要となるので自学自習の成果としてレポート（あるいは自学自習ノート）を提出すること。

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明、曲がりはりと真直はりの相違	曲がりはりの定義を学び、真直はりを復習し、曲がりはりに関する概念の特徴を説明できる。
		2週	曲がりはりの断面係数	曲がりはりの各断面の断面係数を計算できる。
		3週	曲がりはりの曲げ応力	曲がりはりの曲げ応力を計算できる。
		4週	曲がりはりの曲げ応力、演習問題	曲がりはりの曲げ応力と応力分布に関する演習問題を計算できる。
		5週	曲がりはりのたわみ解析	曲がりはりの変形に関する計算ができる。
		6週	内外圧を受ける厚肉円筒の力学解析	厚肉円筒の応力場に関する計算ができる。
		7週	回転円板の曲げ応力と変形解析	回転円板の曲げ応力と変形解析に関する計算が説明できる。
		8週	演習問題、試験問題の解説及びポートフォリオの記入	厚肉円筒と薄肉回転円板に関する曲げ応力と応力分布に関して計算ができる。
	4thQ
		9週	自己学習	各種曲がりはりの変形に関する計算問題
		10週	自己学習	エネルギー法を用いたときの曲がりはりの変形解析に関する計算問題
		11週	自己学習	円輪の曲げ応力に関する計算問題
		12週	自己学習	円輪の変形に関する計算問題
		13週	自己学習	厚肉円筒の各主応力の分布に関する計算問題
		14週	自己学習	中実回転円板の許容周速度の計算問題
		15週	自己学習	円孔サイズが異なる回転円板の許容周速度の計算問題
		16週	自己学習、ポートフォリオの記入	回転円輪の許容周速度の計算問題

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	荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。	4	後1
				応力とひずみを説明できる。	4	後1
				フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。	4	後1
				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	後1,後2,後3,後9
				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	後2,後3,後10,後13
				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	後2,後4,後5,後6,後7,後10,後12,後15
				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	後2,後4,後13
				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3,後5,後6,後7,後14,後16

評価割合

	試験	レポート	合計
総合評価割合	70	30	100
知識の基本的な 理解	50	30	80
思考・推論・創造 へ の 適 応 力	20	0	20