2016年度 材料力学演習   Exercises in Mechanics of Materials

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開講元
機械系
担当教員名
轟 章  阪口 基己  黒川 悠  鈴木 良郎 
授業形態
講義 / 演習     
曜日・時限(講義室)
木7-8(I121,I123)  
クラス
-
科目コード
MEC.C241
単位数
1
開講年度
2016年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2016年1月11日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本講義では,材料力学(MEC.C201)での講義内容を対象にして,機械の強度設計に必要となる材料の力学特性や機械を構成する材料が外力を受けた場合の力学的応答についての演習を行う.まず,材料の力学特性、応力とひずみの関係について学習し,許容応力と安全率の考え方を学ぶ.次に,材料が引張り・圧縮,ねじり,曲げを受けた場合の力学応答についての演習を行い,最後に,弾性ひずみエネルギを利用して材料に生じている未知の変形量と作用している外力を求める方法を利用した応用問題を扱う.

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する.
1)応力とひずみとは何か、材料力学で扱う力学の概念を説明できる.
2)引張りと圧縮およびねじり荷重によって生じる応力とひずみを求めることができる.
3)曲げ荷重をうけるはりに生じる応力とひずみならびにたわみを求めることができる.
4)弾性力学の基礎を理解し、組み合わせ応力状態を表すことができる.
5)ひずみエネルギーと力の間の関係を理解し、簡単な不静定問題を解くことができる.

キーワード

応力、ひずみ、引張、圧縮、ねじり、はりの曲げ、座屈,ひずみエネルギー,不静定問題

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

教科書に掲載されている問題を中心とした演習を行う.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 荷重の種類,応力とひずみ 応力とひずみの概念,フックの法則,弾性係数に関する演習行う.
第2回 材料試験,許容応力と安全率,引張と圧縮,熱応力 引張荷重と圧縮荷重を受ける棒の応力とひずみに関する演習を行う.
第3回 軸のねじり,はりの曲げ(曲げモーメントとせん断力) ねじり荷重を受ける丸棒と薄肉菅の応力とひずみに関する演習を行う.曲げ荷重を受けるはりのせん断力と曲げモーメントを求める演習課題を解く.
第4回 はりの曲げ(断面の性質と曲げ応力,はりのたわみ) はりの断面二次モーメントを導出し,曲げ応力とひずみを求める.たわみの微分方程式を解いてはりのたわみを求める.
第5回 不静定はりのたわみ,柱の座屈 不静定はりのたわみに関する演習を行う.柱の座屈についての演習を行う.
第6回 弾性力学の基礎と3次元応力状態 2次元と3次元の組合せ応力状態に関する演習を行う.
第7回 弾性エネルギーとカスチリアノの定理 弾性エネルギーを用いた不静定問題に関する演習を行う.

教科書

JSMEテキストシリーズ 材料力学,ISBN-13: 978-4-88898-158-3

参考書、講義資料等

笠野英秋,原利昭,水口義久 著 『基礎材料力学』 養賢堂,ISBN-13: 978-4-8425-0523-7

成績評価の基準及び方法

講義への出席と期末試験により評価する.材料力学の期末試験とは異なるので注意すること.

関連する科目

  • MEC.C201 : 材料力学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

工業力学(MEC.A201.R)を履修していること.または同等の知識があること.

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