A0030500

材料力学1

Mechanics of Materials 1

開講部

工学部

開講学科

機械工学科

開講学年

1年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

必修

系列区分

専門

講義区分

講義
准教授坂上賢一

授業の概要

機械・構造物の設計においては,機械要素・構造物内部の応力状態や変形を評価し,破壊せずに安全に使用できることを保証する必要がある.材料力学は公式による設計(Design by rule)を担う概念であり,構造物の設計には不可欠な学問である.

「材料力学1」では,はじめに力・モーメントの釣り合いをもとに応力の概念を解説する.また,物体の変形の幾何学的概念であるひずみを解説する.次に,応力とひずみの関係を学習し,引張・圧縮を受ける棒状部材や曲げを受けるはりの応力やひずみを得るための基本式の導出と解析方法について学ぶ.
各段階では,演習問題を多く取り入れ,材料力学の理解を深める.

達成目標

1.材料内部の力・モーメントの釣り合いを理解できること.
2.変位とひずみの幾何学的関係を理解できること.
3.引張・圧縮を受ける棒状部材の応力とひずみ・伸びを計算できること.
4.はりの変形における断面の性質について理解できること.
5.曲げを受けるはりの応力とたわみを計算できること.
6.力の釣り合いと幾何学的適合条件から不静定問題を計算できること.

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.ガイダンスと材料力学の考え方の基礎
・材料力学の目的
・必要な基礎知識
・座標系,フリーボディーダイアグラム,力・モーメントの釣り合い
配布資料の演習問題1による復習
2.応力
・内力と外力
・応力の定義
配布資料の演習問題2による復習
3.ひずみ,フックの法則
・ひずみの定義
・材料の機械的性質
・応力‐ひずみ線図
・許容応力と安全率
配布資料の演習問題3による復習
4.引張と圧縮を受ける部材の応力と変形
・棒状部材の応力と変形(静定問題)
・せん断を受ける部材の応力と変形
配布資料の演習問題4による復習
5.引張と圧縮を受ける部材の応力と変形
・棒状部材の応力と変形(不静定問題)
配布資料の演習問題5による復習
6.総合演習(1)
・第2回から第5回までの講義内容に関する総合演習
配布資料の演習問題6による復習
7.中間試験と解説
・引張・圧縮を受ける部材の応力と変形に関して理解度を評価
・試験終了後,解答の解説
テキストおよび配布資料の演習問題1から6を用いた予習
8.はりの曲げ(1) 集中荷重の作用するはり
・はりにおける力の釣り合い
・せん断力図
・曲げモーメント図
配布資料の演習問題8による復習
9.はりの曲げ(2) 分布荷重の作用するはり
・はりにおける力の釣り合い
・せん断力図
・曲げモーメント図
配布資料の演習問題9による復習
10.はりの曲げ(3)
・曲げ応力
配布資料の演習問題10による復習
11.はりの曲げ(4)
・断面の性質
・断面二次モーメント
配布資料の演習問題11による復習
12.はりの曲げ(5)
・はりのたわみ
配布資料の演習問題12による復習
13.複雑なはりの問題
・不静定はり
・連続はり
・組合わせはり
配布資料の演習問題13による復習
14.総合演習(2)
・第8回から第13回までの講義内容に関する総合演習
配布資料の演習問題14による復習
15.期末試験と全範囲の復習
・引張・圧縮を受ける部材の応力と変形と曲げを受ける部材の応力と変形を中心に全範囲の理解度を評価
・試験終了後,解答の解説
テキストおよび配布資料の演習問題1から14を用いた予習

評価方法と基準

中間試験40%,期末試験60%の配分で評価し,100点満点で総合得点60点以上を合格とする.

教科書・参考書

教科書:資料を配布
参考書:今井康文・平野貞三・才本明秀著,材料力学,朝倉書店

履修登録前の準備

高等学校の数学,力学を復習しておくこと.

学習・教育到達目標との対応

1.(D-2)機械の運動機構や動特性,構造や強度,物質・運動量・エネルギーの流れなど,機械工学の基盤技術に関わる物理現象を自然科学の法則に基づいて理解し,現象の予測や解析を行うことがきる.

オフィスアワー、質問・相談の方法

【大宮】講義日の講義前・終了後

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

対課題基礎力を育成する科目

アクティブ・ラーニング科目

該当しない

最終更新 : Thu Jun 09 08:17:08 JST 2016