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科目の基本情報

開講年度	2019 年度
開講区分	工学部機械工学科／総合工学科機械工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次工学部機械工学科
選択・必修	必修学科必修
授業科目名	材料力学及び演習
	ざいりょうりきがくおよびえんしゅう
	Strength of Materials and Exercises
単位数	2.5 単位

受講対象学生
選択・必修
授業科目名


単位数	単位
ナンバリングコード	EN-SYST-2 ナンバリングコード一覧表はこちら ※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。

開放科目
開講学期	前期
開講時間	金曜日 2, 3, 4時限
開講場所
担当教員	稲葉忠司（工学研究科機械工学専攻），吉川高正（工学研究科機械工学専攻）
担当教員	INABA, Tadashi， YOSHIKAWA, Takamasa

学修の目的と方法

授業の概要	機械や構造物の設計にあたっては，製作された機械構造物が，使用期間中に外力によって破壊したり，大きく変形したりしないようにしなければならない．材料や構造物がもつ破壊に対する抵抗を強度と呼び，構造物に外力が加わっても破壊しないということは，材料が十分な強度を有していることを意味する．また，変形に対する抵抗を剛性と呼び，変形が小さい構造物は十分な剛性を有するという．このように十分な強度と剛性を有する安全な構造物を設計するためには，外力が作用したときの構造物の力の伝わり方や変形を解析することが必要であり，材料力学はこの解析を行うことを目的としている．したがって，材料力学は機械構造物の設計において強度や剛性を保証して，安全に使用されるようにするための基礎学問であり，将来機械エンジニアを目指す学生にとって不可欠な学問である．
学修の目的	十分な強度と剛性を有する安全な構造物を設計するための基礎知識について学び，理解することを目的とする．
学修の到達目標	応力とひずみの概念，および両者の関係を表すフックの法則について知り，棒の引張・圧縮，はりの曲げ，丸棒のねじり，長柱の座屈などの各事象について，強度と剛性を説明できるようになることを到達目標とする．
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○ JABEE 関連項目　個性に輝く技術者となるために、自らの短所を補い、長所を伸ばそうとする意欲と姿勢を持っている。【関心・意欲】【態度】　社会性・国際性・倫理観：社会的・国際的に広い視野、先見性、倫理観を持つために、科学技術の果たす歴史的・社会的役割を理解している。【態度】　コミュニケーション能力：自らの考えを日本語や英語で科学的・論理的に説明し、コミュニケーションすることができる。【技能・表現】　工学基礎：工学の礎となる数学、自然科学、情報技術に関する基礎知識を持っており、これを使って議論できる。【知識・理解】　機械工学専門：材料と構造、運動と振動、エネルギーと流れ、情報と計測・制御、設計と生産、機械とシステムなどの機械工学の主要専門分野に関する基礎知識を持ち、これを応用することができる。【知識・理解】　デザイン能力・創造性：社会の要求をとらえたモノづくりのための創造力と設計技術の基礎を修得している。【思考・判断】　実践的能力：機械の専門分野とともに、産業の環境負荷や生態系への影響、環境と人間に調和する機械の知能化など、環境-人間-機械の関係を総体的にとらえて、科学技術を応用することができる。【思考・判断】　自主性：地球の将来を見据えて、自ら課題を設定し、計画・実行することができる。【関心・意欲】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感　主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力 ○問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
成績評価方法と基準	すべての演習問題の解答提出を必須とする．評価は，定期試験（100点満点）で行い，点数/10を四捨五入して最終成績とし，最終成績6以上を合格とする．
授業の方法	講義演習
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	毎回の授業において，その日学ぶ項目の重要性・面白さをしっかりと説明する．毎回の授業は，完結し，前半講義・後半演習とする．演習にあたっては，大学院学生TAが，学生個人個人の疑問に応える．遅刻・私語は一切認めない．
教科書	材料力学―機械設計の基礎―（戸伏壽昭ほか，コロナ社）
参考書	機械工学入門シリーズ２「材料の力学」（冨田佳宏ほか，朝倉書店）機械工学エッセンス１「材料力学」（田中啓介・木村英彦，培風館）
オフィスアワー	水曜日18:00～19:00に，機械棟4階稲葉教員室および吉川教員室にて対応．電子メールによる受け付け可．
受講要件	特になし．
予め履修が望ましい科目	この授業に先立って，応用微分積分学などで学ぶ微分・積分に習熟しておく必要がある．
発展科目	この授業の発展・応用として，連続体力学，計算機援用工学，機械設計製図Ⅰ（ウインチの設計）がある．
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	強度，剛性，応力，ひずみ，弾性，フックの法則，引張・圧縮，熱応力，トラス，衝撃応力，ねじり，曲げ，ねじり，座屈
Key Word(s)	Strength，Stiffness，Stress，Strain，Elasticity，Hooke's law，Tension and compression，Thermal stress，Truss，Impact stress, Bending，Torsion，Buckling
学修内容	第1回イントロダクション第2回機械・構造物の強度設計の基礎を学ぶ．キーワードは，強度および剛性である．引張負荷を中心に解説する．自重で壊れないための設計法，平等強さの棒などを演習する（引張・圧縮応力とひずみ，弾性と塑性，材料の強度と許容応力）．第3回構造物が高温にさらされる場合の安全性について学び，演習行う（熱応力，不静定問題）．第4回トラスなど構造物の応力・変形解析法の基礎を学び，演習する（トラス，構造物の強度）．第5回構造物に衝撃荷重が加わる場合の安全性について学び，演習を行う（衝撃応力，ひずみエネルギー）．第6回平面図形の幾何学的性質について学び，演習を行う．第7回真直はりの曲げⅠ（基本的な荷重条件における曲げモーメント）を学び，演習する．第8回真直はりの曲げⅡ（種々の荷重条件における曲げモーメント）を学び，演習する．第9回真直はりの曲げⅢ（応力解析）を学び，演習する．第10回真直はりの曲げⅣ（平等強さのはり）を学び，演習する．第11回真直はりの曲げⅤ（たわみ解析）を学び，演習する．第12回真直はりの曲げⅥ（はりの不静定問題）を学び，演習する．第13回円形断面棒のねじり強度・変形解析法を学び，演習する（せん断応力，せん断ひずみ）．第14回構造物の不安定現象（座屈）についての解析法を学び，演習する．第15回まとめ第16回定期試験
事前・事後学修の内容