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授業目標 |
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この授業のねらいは材料力学の基礎的事項を習得し、それらを活用する能力を身につけることです。具体的には、応力とひずみ、単軸負荷による部材の変形、はりの曲げ問題などについて学習し、これらの問題に関する解法を身につけることで、あらゆる機械・構造物の設計を行うための基礎を習得することを目指します。
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2. |
授業概要 |
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以下の内容を学習します。 (1) 応力とひずみ、フックの法則、応力−ひずみ線図 など (2) 自重による変形、遠心力による応力、不静定問題、熱応力、簡単なトラス など (3) はりの曲げ、せん断力と曲げモーメント、曲げ応力、たわみ、不静定はり など
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3. |
準備学習 |
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・ 物理学1などで学習した力学における単位の取り扱いや計算法を良く練習しておいてください。 ・ 電卓を用いて、指数表記された数値を用いた計算や指数・対数・三角関数の値の計算が行えるようにしておいて下さい。 ・ 授業中に解説した問題を再度解答し、さらに類題が解答できるように練習をして下さい。
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4. |
授業計画 |
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【第1回】 応力とひずみ(その1): 材料力学の工学的必要性、垂直応力、垂直ひずみ 【第2回】 応力とひずみ(その2): せん断応力、せん断ひずみ、ポアソン比 【第3回】 応力とひずみ(その3): 応力−ひずみ線図、フックの法則、許容応力と安全率 【第4回】 引張りと圧縮(その1): 自重による変形と応力、遠心力による応力 【第5回】 引張りと圧縮(その2): 不静定問題、熱応力 【第6回】 引張りと圧縮(その3)と前半部のまとめ: 簡単なトラス、中間試験(30分) 【第7回】 はりのせん断力と曲げモーメント(その1): せん断力・曲げモーメントの定義と求め方 【第8回】 はりのせん断力と曲げモーメント(その2): 片持ちはりのせん断力図・曲げモーメント図 【第9回】 はりのせん断力と曲げモーメント(その3): 両端支持はりのせん断力図・曲げモーメント図 【第10回】 はりの曲げ応力(その1): はりの曲げ理論、曲げ応力、断面二次モーメント 【第11回】 はりの曲げ応力(その2): 種々の形状の断面二次モーメント、はりのせん断応力 【第12回】 真直はりのたわみ(その1): たわみとたわみ角、片持ちはりのたわみ 【第13回】 真直はりのたわみ(その2): 両端支持はりのたわみ 【第14回】 不静定はり問題の概要 : 一端固定・他端自由のはり、両端固定はり 【第15回】 全体のまとめと期末試験
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5. |
成績評価の方法、基準 |
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中間・期末試験と提出レポートの各成績のほか、授業中の小テストの結果も加味して評価します。
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使用テキスト及び使用教材 |
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教科書 : 清家政一郎著 「材料力学」 共立出版 (1997) 教 材 : 授業中に担当教員独自のプリントを配布します。専用のファイル等に綴じておくことを勧めます。
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7. |
その他 |
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授業中に問題演習を行いますので、関数電卓を必ず持参して下さい。電卓は試験の際にも必要となります。 なお、本科目で必要な数学的事項の理解が十分でないと思われる学生には、学習支援室を利用して基礎学力のレベルアップをはかってもらいます。
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