2019年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | 軽量構造力学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 漆山 雄太 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F54N |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 自動車のボデーなど軽量構造物に用いられる種々の中空ビームの力学的知識を学ぶことが出来，軽量構造物に関する実践的な設計・解析の概念と関連知識が身につく． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
講義．板書とパワーポイントスライドの併用． 理解を深めるため，討論時間を設ける． |
| 履修条件 | 材料力学（梁），機械力学（静力学）の知識が必要．一般教養レベルの数学知識（微分・積分・三角関数）要．日本語． |
授業計画
| 第1回 | 軽量構造力学の背景について解説する １．軽量化のニーズと対応技術事例 ２．力学的機能と構造 ３．構造形式と特徴 予習：シラバスの内容を確認しておく．履修条件に記された基礎知識を確認し，不足知識なきように身につけておくこと（90分）． 復習：自分が特に学びたい点とその理由についてまとめておく．（90分）． |
|---|---|
| 第2回 | 一次元梁(Classical Beam)とその応用 自動車構造のからクロスビーム・ステアリングハンガービームなどで一次元梁理論の応用方法を学ぶ。 予習：片持ち梁の一次元梁たわみ計算ができるようにしておくこと（90分） 復習：講義中のノートテイクの内容を整理確認して，疑問点があれば質問事項として整理しておくこと．（90分） |
| 第3回 | 薄板断面に加わる荷重(Point Loading of Thin-walled Section) 一次元梁とのちがい，局所変形とその対応 討論 予習：はりの曲げ変形とせん断変形について調べておく（90分） 復習：討論内容を要約し記録しておく（90分） |
| 第4回 | 薄板断面のねじり(Torsion of Thin-wall Members) 閉断面のねじりと構造例，開断面のねじりと構造例 予習：軸のねじりについて確認おくこと（90分） 復習：講義中のノートテイクの内容を整理確認して，疑問点があれば質問事項として整理しておくこと．（90分） |
| 第5回 | 両端補強の開断面のねじりと構造(Warping of Open Section under Torsion) ラッピングビーム 討議 予習：討議内容についての検討課題を事前に与える．（90分） 復習：討論内容を要約し記録しておく．（90分） |
| 第6回 | 第1～6回の範囲で理解度確認試験を実施する． 試験実施後，内容解説を行う． 予習：ここまでのノートテイクの内容を確認しておくこと．（90分） 復習：試験内容解説を確認して，疑問点あれば質問事項として整理しておくこと．(90分) |
| 第7回 | 構造物の性能とスポット溶接(Effect of Spot Welds on Structural Performance) ピールとシェア スポット溶接フランジ 予習：スポット溶接について調べておくこと．スポット溶接とは何か，その特徴，「適用分野，歴史など，（90分） 復習：講義中のノートテイクの内容を整理確認して，疑問点があれば質問事項として整理しておくこと．（90分） |
| 第8回 | 自動車ボデーにおける薄板ビームの断面設計(Thin-Walled Section Design on Automobile) コンバーチブルボデーの事例 討論 予習：討議内容についての検討課題を事前に与える．（90分） 復習：討論内容を要約し記録しておく．（90分） |
| 第9回 | 平板の座屈(Plate Buckling) 事例 実践的な解析のための境界条件 予習：座屈についてこれまで学習している者はこれまでの学習内容を復習する．座屈についてこれまで勉強していない者はJSMEテキストシリーズ材料力学7章柱の座屈を読んでおくように．（例題は除く）（90分） 復習：講義中のノートテイクの内容を整理確認して，疑問点があれば質問事項として整理しておくこと．（90分） |
| 第10回 | 平板の座屈後の特性(Post Buckling Behavior of Plates)と有効幅（Effective Width) 事例 討論 予習：討議議題として１分間で説得力ある提案をおこなう準備をする．第９回座屈について講義を通して，および座屈に関する疑問点・知りたいことについて整理し，より多くのひとが知りたいと思える議題の提案を目指す．（90分） 復習：討論内容を要約し記録しておく．（90分） |
| 第11回 | 第７～１０回の範囲で理解度確認試験を実施する． 試験実施後，内容解説を行う． 予習：ここまでのノートテイクの内容を確認しておくこと．（90分） 復習：試験内容解説を確認して，疑問点あれば質問事項として整理しておくこと．(90分) |
| 第12回 | 薄板断面構造の損傷条件（Thin-Walled Section Failure Criteria) 事例 討論 予習：第11回で討論課題を提示するので，討論テーマ「軽量薄板構造の力学課題を探す」の準備を行うこと．（90分） 復習：討論内容を要約し記録しておく．（90分） |
| 第13回 | 座屈抑制手法(Techniques to Inhibit Buckling)事例 高張力鋼板 初期不正（Initial Imperfection) 予習：ここまでのノートテイクの内容を確認しておくこと．（90分） 復習：講義中のノートテイクの内容を整理確認して，疑問点があれば質問事項として整理しておくこと．（90分） |
| 第14回 | 乗用車ボデーの剛性 曲げ剛性，ねじり剛性 討論 予習：第13回で討論課題を提示するので，自身の論点と意見を整理しておくこと．(120分） 復習：討論内容を要約し記録しておく．（90分） |
| 第15回 | 第12回～14回の範囲で理解度確認の試験を実施 予習：ここまでのノートテイクの内容を確認しておくこと．（90分） 復習：試験内容解説を確認して整理しておくこと．(60分) |
その他
| 教科書 | |
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| 参考書 |
１．Donald E Malen , Fundamentals of Automobile Body Structure Design, SAE International,2011； この本より事例を多数引用する．／
２．日本機械学会 JSAEテキストシリーズ 材料力学 丸善出版；
材料力学知識に関して，あるいは本科目の予習の時の勉強用としての候補本の一つ．／
３．藤本雄一郎，漆山雄太，「自動車のマルチマテリアル戦略」NTS2017年；自動車のボデーに関する多くの軽量化技術要素が掲載されている．
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| 成績評価の方法 及び基準 |
理解度確認の3回の試験で決定する． |
| 質問への対応 | 授業中に理解できないところがあれば、授業の最後に質問を確認ふくめ授業内容を要約して終了するので，できるだけこの時に質問のこと．質問が定まらなかったり，復習中に理解できないところがあった場合には，質問内容を整理し授業終了後に質問のこと． |
| 研究室又は 連絡先 |
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| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |