1. |
授業目標 |
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この授業のねらいは、2年前期の「材料力学1」に引き続き、材料力学の基礎的事項を習得し、これらを活用する能力を身につけることです。具体的には、軸のねじり、組合せ応力、長柱の座屈、応力集中、及び材料の機械的性質などについて学び、これらに関する問題の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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次のような内容を学習します。 (1) 軸のねじり、組合せ応力、平面問題 など (2) ひずみエネルギ、衝撃問題、長柱の座屈、軸対象問題 など (3) 応力集中、材料の機械的性質 など
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3. |
準備学習(授業時間外の学習) |
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・「材料力学1」で学習した内容全般を良く復習しておいてください。履修していない場合は、独学により材料力学の基礎を学習する必要があります。本科目のテキストを用いるなどして、「材料力学1」の学習内容の自習を進めてください。 ・材料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、及び指数・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。 ・テキストの当該部分を読んで、毎回の授業に臨むと良いでしょう。 ・授業中に解説した例題、小テストの問題を再度解答し、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】 はりの曲げのまとめ : せん断力と曲げモーメント、曲げ応力、たわみ 【第2回】 ねじり(その1) : 薄肉円筒のねじり、丸棒のねじり(1) 【第3回】 ねじり(その2) : 丸棒のねじり(2)、各種断面棒のねじり 【第4回】 組合せ応力(その1) : 組合せ応力、座標軸から傾いた面上の応力 【第5回】 組合せ応力(その2) : 主応力と主応力面、最大せん断応力、モールの応力円 【第6回】 組合せ応力(その3) : 3次元での応力-ひずみの関係、平面応力、平面ひずみ 【第7回】 ひずみエネルギ : ひずみエネルギ、カスティアノの定理 【第8回】 衝撃問題 : 衝撃引張りにおける変形と応力 【第9回】 長柱の座屈(その1) : 短柱と長柱、長柱の座屈 【第10回】 長柱の座屈(その2) : オイラーの公式、柱の実験公式 【第11回】 平板の曲げ : 長方形板の円筒曲げ、二方向に曲げを受ける長方形板 【第12回】 軸対象問題 : 内圧を受ける薄肉円筒、内圧を受ける厚肉円筒 【第13回】 応力集中 : 公称応力、応力集中係数、穴、切欠き 【第14回】 材料の機械的性質 : 静的試験、硬さ、延性破壊と脆性破壊、疲労、クリープ 【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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期末試験と提出レポートの各成績のほか、授業中に行う小テストの結果も加味して評価します。 再試験は行いません。
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6. |
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) (2年前期の「材料力学1」で教科書として使用) 教 材 :授業中に担当教員独自のプリントを配布。ファイル等に綴じておくこと。
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7. |
その他 |
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本科目の履修には、2年前期に開講される「材料力学1」等で学習した材料力学の基本事項(応力・ひずみ・フックの法則など)を理解し、これらの知識を用いた基礎的計算が行えることが必要です。上記の事柄の理解や基礎的な計算能力が十分でない学生には、追加の課題を課すことがあります。 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ください。
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