- 開講元
- 融合理工学系
- 担当教員名
- 因幡 和晃
- 授業形態
- 講義 (ブレンド型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 水1-4(S224)
- クラス
- J
- 科目コード
- TSE.A202
- 単位数
- 2
- 開講年度
- 2022年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2022年3月28日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
材料，機械・構造物の変形および応力などの力学的現象に関する基礎的な理論（材料力学）を習得するとともに，身近な例における材料の選択，構造の形状を決定するための方法を学び，応用する能力を養う。本講義では、材料の機械的性質、単純応力および組合せ応力、曲げ、ねじり、曲げとねじりの組合せによる応力と変形、弾性エネルギおよび衝撃荷重、柱の座屈、応力集中、塑性変形とクリープ、疲れおよび破壊、非破壊試験法を学ぶ。
(機械系など、類似科目を自分が所属する系で履修可能な場合には、履修を制限する可能性があります。）
到達目標
本講義を履修することによって、以下の能力を修得する。
１）材料や構造物の設計，製作ならびに維持管理する際に不可欠な「応力」，「ひずみ」などの材料の力学に関する基礎的知識を習得すること。
２）習得した基礎的知識を，身近な例における材料の選択や，部材の形状･寸法の決定に応用できる能力を身につけること。
キーワード
応力、ひずみ、モーメント
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
それぞれのテーマについて講義を行い、授業の後半に演習、グループ学習を行う。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 材料力学の役割，力と応力 | 材料力学の役割と力と応力について説明できる |
| 第2回 | 応力とひずみ，材料の力学特性，許容応力と安全率 | 応力とひずみ、材料の力学特性と許容応力と安全率について説明できる |
| 第3回 | 棒の引張りと圧縮 | 棒の引張と圧縮において、応力、ひずみ、変形を求めることができる |
| 第4回 | 軸のねじり | 軸のねじりにおいて、応力、ひずみ、変形を求めることができる |
| 第5回 | 円形断面以外のねじり、はりの曲げ | 円形断面以外のねじり、はりの曲げにおいて、応力、ひずみ、変形を求めることができる |
| 第6回 | せん断力図、曲げモーメント図、曲げ応力 | はりの曲げにおいて、せん断力図、曲げモーメント図、曲げ応力を求めることができる |
| 第7回 | はりのたわみ | はりの曲げにおいて、はりのたわみを求めることができる |
| 第8回 | 柱の座屈 | 柱の座屈荷重、座屈応力を求めることができる |
| 第9回 | 複雑な応力（主応力、主せん断応力、モールの応力円、薄肉構造） | 複雑な応力を求めることができる |
| 第10回 | エネルギー法（ひずみエネルギー） | エネルギー法を説明できる |
| 第11回 | 相反定理、カスチリアノの定理、仮想仕事の原理、最小ポテンシャルエネルギー原理 | 相反定理、カスチリアノの定理、仮想仕事の原理、最小ポテンシャルエネルギー原理を説明できる |
| 第12回 | 骨組構造（トラス、ラーメン） | 骨組構造における荷重と変位を求めることができる |
| 第13回 | 材料強度と設計 | 材料強度と設計に関する指針を説明できる |
| 第14回 | 塑性、構成式、降伏条件、応力集中 | 塑性、構成式、降伏条件、応力集中を説明できる |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
JSMEテキストシリーズ「材料力学」，日本機械学会
参考書、講義資料等
辻 知章 著，「なっとくする材料力学」，講談社
Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek, Mechanics of Materials, McGraw Hill.
成績評価の基準及び方法
演習（35%）と中間試験・レポート（65%）により評価する。
関連する科目
- LAS.P101 ： 力学基礎１
- LAS.P102 ： 力学基礎２
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特になし
その他
Web ラーニングプラザ（http://weblearningplaza.jst.go.jp/）の材料力学基礎知識コースが参考になります。
