2021年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | 機械力学・材料力学演習Ｂ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 堀内・冨岡 他 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 木曜5 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F45N |
| クラス | A，B | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 【機械力学に関する演習の目的】 機械力学演習Bでは，機械力学Ⅱの講義内容に沿った演習問題を自力で解くことを通して，機械力学Ⅱの学習目標である以下の能力を身につける． 1）運動方程式を用いて，剛体の平面運動問題を解くことができる． 2）剛体の慣性モーメントを求めることができる． 3）仕事，力学的エネルギなどの概念を用いて，剛体の平面運動問題を解くことができる． 4）角運動量，角力積などの芸年を用いて，剛体の平面運動問題を解くことができる． 【材料力学に関する演習の目的】 材料力学は物体に力が作用したときの変形や内力について調べる学問である。将来、機械や 構造物を材料力学の知識を駆使して設計するようになるためには、講義を受講するだけでなく、自ら問題を解いて材料力学の解法に習熟すると同時に、その根底をなす基礎原理について理解を深めることが必要である。材料力学演習Bでは材料力学Ⅱの講義内容にあわせて演習問題を課し、自力で問題を解くことを通して、材料力学Ⅱの学習目標である以下の能力を身につける。 1）曲げ応力を理論的に求めることができる。 2）はりのたわみを積分法で求めることができる。 3）はりのたわみをミオソテス法で求めることができる。 4) はりの不静定問題を解くことができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
同時双方向型で授業を行う（オンライン会議システム「Zoom」を利用して、同時双方向形式で行う)．機械力学に関する演習と材料力学に関する演習を交互に隔週で実施する．それぞれの演習の実施方法は次の通りである． 【機械力学に関する演習】 毎回の授業の最初の60分は，その週の機械力学Ⅱの授業内容の簡単な復習を行い，該当する補助教材の演習問題を学生自らが解く，必要に応じて解き方のヒントなどを与えるが，まず自分で解く努力をすることが重要である．わからないところは教員やTAに積極的に質問し，疑問点を解消することが大切である．この時間内はテキスト等の参照を許す． 最後の30分はテキスト等を参照せず，テスト形式の演習を行う．終了後，答案をPDFファイルとしてCSTポータルに提出する．次回の授業時までに採点結果を返却する． 【材料力学に関する演習】 毎回、材料力学Ⅱの講義内容に応じた演習問題のPDFファイルをCSTポータルにアップする。各自授業開始までにダウンロードしておく。疑問点、理解の不明な点については個人的に指導する。材料力学の演習では、与えられた問題をまずは自らの力で解く努力をし、理解出来ないところを明確にすると共に、その疑問点を一つずつ解決していく必要がある。したがって、授業時間内に先生方やＴＡに積極的に質問して疑問点の解決を図ることが大切である。 なお、演習当日の答案は、採点ならびに添削を行った後に返却し、不正解者(未完成者も含む)に対して、レポート提出を求める。 |
| 履修条件 | 【機械力学に関する演習】 機械力学Ⅱを必ず受講すること． 【材料力学に関する演習】 材料力学Ⅱを必ず受講すること。 |
授業計画
| 第1回 | 【授業内容】 機械力学・材料力学演習Bの目的，授業の計画と講義の進め方，成績の評価 方法 （前半は機械力学に関する演習、後半は材料力学に関する演習のガイダンス を実施） 【事前学習】 シラバスの内容を確認し、授業の目的、進め方、成績評価法を理解して望む こと。 【事後学習】 講義のノート、講義資料を読み返し授業の目的、進め方などについて理解を 深めておく。 |
|---|---|
| 第2回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 剛体の運動学 回転運動と回転によって生じる速度・加速度に関する演習問題 （補助教材p. 8） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 2〜7をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認すると ともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較し て自己採点する． |
| 第3回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 曲げモーメントとせん断力： 各種はりのせん断力図と曲げモーメント図に関する演習課題 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書の91ページから117ページおよび当該講義ノートにある例 題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
| 第4回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 慣性モーメントの計算（1） 定義式に基づく方法，薄い円板の慣性モーメントを積分する方法の演習問題 （補助教材p. 25） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 16〜24をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認すると ともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較し て自己採点する． |
| 第5回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 曲げ応力(1)： 種々の荷重条件，支持条件のはりの曲げ応力に関する演習課題 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書の117ページから136ページおよび当該講義ノートにある 例題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
| 第6回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 慣性モーメントの計算（2） 平行軸の定理，直交軸の定理の応用に関する演習問題 （補助教材p. 31） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 26〜30をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認すると ともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較し て自己採点する． |
| 第7回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 曲げ応力(2)： 断面の図心，断面二次モーメントに関する演習課題 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書の137ページから144ページおよび当該講義ノートにある 例題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
| 第8回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 剛体の平面運動(1) 固定軸まわりの回転に関する演習問題（補助教材p. 36） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 32〜35をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認する とともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較して 自己採点する． |
| 第9回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 曲げ応力(3)： 断面の図心，断面二次モーメントに関する演習課題 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書の137ページから144ページおよび当該講義ノートにある 例題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
| 第10回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 剛体の平面運動(2) 複数の剛体がある場合に関する演習問題（補助教材p. 44） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 37〜43をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認する とともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較 して自己採点する． |
| 第11回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 曲げによるたわみ(1)： 積分法によるはりのたわみを求める演習課題 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書の148ページから169ページおよび当該講義ノートにある 例題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
| 第12回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 仕事と運動エネルギの原理，力学的エネルギ保存の法則 仕事と運動エネルギの原理，力学的エネルギ保存に関する演習問題 （補助教材p. 51，57，63） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 45〜62をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認すると ともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較して 自己採点する． |
| 第13回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 曲げによるたわみ(2)： 種々の荷重条件，支持条件のはりのたわみ分布に関する演習課題 （ミオソテス法） 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書の170ページから183ページおよび当該講義ノートにある 例題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
| 第14回 | 【機械力学の演習】 【授業内容】 角運動量と角力積，角運動量の保存，衝突 角力積と角運動量の原理，角運動量の保存に関する演習問題 （補助教材p. 70，77） 小テスト(30分) 【事前学習】 補助教材のp. 64〜76をよく読んで，機械力学Ⅱの講義内容を再確認すると ともに，疑問点をまとめておく． 【事後学習】 CSTポータル上に掲載された小テストの問題を再度解き，解答例と比較して 自己採点する． |
| 第15回 | 【材料力学の演習】 【授業内容】 不静定問題： はりの不静定問題（固定はり，半固定はり）に関する演習課題 【事前学習】 材料力学Ⅱの教科書第6章の17ページから22ページおよび当該講義ノートにあ る例題を、解答を見ずに自力で解けるようにしておくこと。 【事後学習】 演習問題を再度解き直し理解を深める。特に、授業内に解けなかった問題につ いては指定期日までに解いてレポートとして提出すること。 |
その他
| 教科書 |
【機械力学に関する演習】
最初の60分間の演習問題は補助教材，小テストの問題はZoomで出題する．
【材料力学に関する演習】
毎回演習問題のPDFファイルをCSTポータルにアップする。
|
|---|---|
| 参考書 |
新沢順悦 佐藤良一 西村哲 吉澤愛彦 共著 『例題演習 材料力学』 産業図書 1999年 第13版
山田嘉昭 奥村秀人 共編著 『新材料力学 上 下』 培風館 1993年 第1版
『機械力学Ⅰ・Ⅱ 補助教材』 機械工学科配布資料
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
機械力学に関する演習50％，材料力学に関する演習50％とし，100点満点に換算して60点以上を目標が達成されたものとし，合格とする． 【機械力学に関する演習 毎回の小テストの合計点で評価する． 【材料力学に関する演習】 レポートの提出，演習の成績で評価する． |
| 質問への対応 | 質問はEメールにて随時受け付ける． |
| 研究室又は 連絡先 |
【機械力学に関する演習】 駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1705室 堀内のメールアドレス horiuchi.shinichiro@nihon-u.ac.jp 【材料力学に関する演習】 駿河台校舎 タワー・スコラ16階 S1608室 冨岡研究室 冨岡のメールアドレス tomioka.noboru@nihon-u.ac.jp 駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1717室 加藤研究室 加藤のメールアドレスkato@mech.cst.nihon-u.ac.jp 駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1703室 岡部研究室 岡部のメールアドレスokabe@mech.cst.nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 12:10 ～ 13:20 駿河台校舎 タワー・スコラ16階 S1608室 冨岡研究室
水曜 駿河台 12:10 ～ 14:50 駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1717室 加藤研究室
水曜 駿河台 12:30 ～ 13:00 駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1703室 岡部研究室
木曜 駿河台 12:20 ～ 13:20 堀内 駿河台校舎 タワー・スコラ17階 S1705室
|
| 学生への メッセージ |
【機械力学に関する演習】 学生自らが積極的に問題に取り組むことが重要です．わからないことは早めに質問し，疑問点を解消してから小テストに臨むことを勧めます． 【材料力学に関する演習】 材料力学演習は4名程度のスタッフが担当し、個別指導を基本としています。理解できないところを先生に聞くことのできる貴重な機会ですので、遠慮なく質問してください。「聞くは一時の恥 聞かぬは一生の恥」 |