理工学部Faculty of Science and Engineering
MEC100XB(機械工学 / Mechanical engineering 100)材料力学入門Introduction to Mechanics of Materials
東出 真澄Masumi HIGASHIDE
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2021 |
授業コードClass code | H5125 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
曜日・時限Day/Period | 木4/Thu.4 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | |
配当年次Grade | |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes | |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<理工学部>Category |
機械工学科機械工学専修 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Mechanics of materials is a branch of mechanics that develops relationships between the external loads applied to a deformable body and the intensity of internal forces acting within the body.This subject is also concerned with computing the deformations of the body's stability when the body is subjected to external forces.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
1.応力とひずみの定義およびこれらの関係について理解すること.
2.自重,遠心力,温度変化などにより生ずる応力,ひずみを求めるための基本的な考え方を理解すること.
3.はりの任意断面におけるせん断力と曲げモーメントの求め方,またこれらにより生じる応力の算出法について理解すること.
4. はりのたわみ理論とたわみの求め方に習熟すること.
到達目標Goal
もの造りにおける設計に不可欠な強度計算を実行するうえで必要になる力学の基礎知識を習得する.
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか(該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連)Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
本講義は,外力に対する構造部材の強さと変形を取扱う材料力学の導入部を担うものである.まず,応力とひずみを定義し,遠心力や温度変化などにともなって生じる応力とひずみの求め方について学ぶ.さらに実用上重要な,曲げにより生じる応力の計算法についても学ぶ.適時,質疑によって受講生の疑問にフィードバックを行う.
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1:応力とひずみ
垂直応力とせん断応力,垂直ひずみとせん断ひずみ及び体積ひずみを定義する.
2:フックの法則,応力―ひずみ図
弾性範囲内の応力とひずみ間に成立するフックの法則と破壊に至るまでの応力とひずみ関係について学ぶ.
3:許容応力と安全率
機械を安全に使用するために用いられる安全率の考え方を学ぶ.
4:自重,遠心力による応力と変形
自重や遠心力により部材に生じる応力とひずみの計算法を学ぶ.
5:不静定問題
力のつりあい条件のみでは応力や変形を求められない事例を取り扱う.
6:熱応力
温度変化による変形を阻止された部材に生じる応力を求める.
7:トラスに生じる応力と変位
節点が自由に回転できる滑節からなる骨組み構造が外力を受けるとき,各部材に生じる応力と変形を求める.
8:はりのせん断力と曲げモーメント
横荷重を受ける棒状の物体の任意の横断面に生じるせん断力と曲げモーメントの計算法を学ぶ.
9:せん断力図と曲げモーメント図
はりの任意断面に生じるせん断力と曲げモーメントの分布を図式的に表わす方法を学ぶ
10:せん断力図と曲げモーメント図
さまざまなはりについて,せん断力図と曲げモーメント図を描く.
11:はりの曲げ応力
はりの横断面に働く曲げモーメントから,曲げ応力を計算する方法を学ぶ.
12:断面二次モーメントと断面係数
曲げ応力を求めるのに不可欠な断面二次モーメントと断面係数の計算法を学ぶ.
13:はりのたわみ理論
はりのたわみや変形を支配する微分方程式を導き,その解法について理解する.
14:はりのたわみを計算する.
はりのたわみ計算を行い,境界条件の扱いに慣れる.
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】本講義は,2年次設置科目の「材料力学」の基礎となる部分を多く含んでいるので,この内容を理解することなしに上級科目へと進むことは難しい.本講義内容を理解するための復習を欠かさず行うべきである.
テキスト(教科書)Textbooks
清家政一郎著:「材料力学(新訂版)」,共立出版
参考書References
とくに指定しないが,講義内容の理解を深めるため,演習問題集を利用して,実際に問題を解いてみることを勧める.
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法:期末試験(50%)、課題(40%)、平常点(10%)
ただし、感染症対応のため、期末試験はレポートに代える場合がある。
評価基準:本科目において設定した達成目標を60%以上達成している学生を合格とする.
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
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