2023年 理工学部 シラバス - 機械工学科
設置情報
| 科目名 | 材料力学Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 機械工学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 加藤 保之 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | F14Q |
| クラス | A | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 物体に力が作用すると物体は運動を始めたり変形をするが、材料力学では主として物体の変形について調べる。変形する物体は内部に内力を生じるが、その内力が大きくなると物体は破壊する。したがって材料力学は物体の強度および変形について学ぶ学問であるといえる。この講義を通して以下の項目を学習し、授業計画で詳述するそれぞれのテーマの問題を解く能力を身に着けることができる。 1）曲げ応力 2）はりのたわみ（積分法） 3）はりのたわみ（ミオソテス法） 4) はりの不静定問題 本授業科目はDP3・4及びCP3・4に該当しています。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
本授業は「対面による講義」で行う。従って、黒板を用いた板書による講義形式で行う予定であり、そのため、講義内容を要領よくノートにとる必要がある(ただし、コロナウィルス等の影響で対面による講義ができない際には、パワーポイントによる講義形式を併用する可能性もある)。理解度を深めるためには演習は不可欠であるので、材料力学Ⅱの講義と平行して行われる機械力学・材料力学演習Bは毎回出席し、多くの問題を解く必要がある。 |
| 履修条件 | 材料力学Ⅰを受講していることが望ましい。 なお、微分および積分の概念が理解できること。 |
授業計画
| 第1回 | 【授業内容】材料力学Ⅱの講義内容の説明(講義概要、授業計画、成績評価法) 材料力学Ⅰで習った「BMDとSFD」とこの授業で学習する曲げ応力の関係について 【事前学習】シラバスを読み講義内容を確認すること。また、教科書の4.1～4.5節(教科書の91ページから116ページ)を読んで復習しておくこと。(120分) 【事後学習】講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
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| 第2回 | 【授業内容: 曲げ応力（1）】 曲げ応力の基礎理論 【事前学習】教科書の4.6節の曲げ応力(117ページから121ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第2回目の講義で説明した曲げ応力について講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第3回 | 【授業内容: 曲げ応力（2）】 基本的な断面（長方形、円など)の図心、断面二次モーメントと曲げ応力の求め方 【事前学習】教科書の4.6節の断面二次モーメント(121ページから128ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第3回目の講義で説明した基本的な断面の図心、断面二次モーメントの講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第4回 | 【授業内容: 曲げ応力（3）】 種々の荷重を受けるはりの曲げ応力の求め方 【事前学習】教科書の4.6節の断面二次モーメント(129ページから136ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第4回目の講義で説明した種々の荷重を受けるはりの曲げ応力の求め方の講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第5回 | 【授業内容: 曲げ応力（4）】 断面一次モーメントと図心の求め方、断面二次モーメントに関する平行軸の定理 【事前学習】教科書の4.7.1節～4.7.4節の断面二次モーメントと平行軸の定理(137ページから139ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第5回目の講義で説明した図心の求め方と平行軸の定理の講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第6回 | 【授業内容: 曲げ応力（5）】 種々の断面に対する平行軸の定理による断面二次モーメントの求め方と曲げ応力の求め方 【事前学習】教科書の4.7.5節(140ページから144ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第6回目の講義で説明した様々な断面の図心の求め方と平行軸の定理の講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第7回 | 【授業内容】曲げ応力に関する演習(小テスト)とその解説 【事前学習】十分準備をしたうえで演習に臨む必要がある。そのため4章の講義内容を復習する必要がある。(120分) 【事後学習】再度問題を解き直し、解けなかった箇所を復習する。また、類似の問題を解き、理解度を再確認する。(120分) |
| 第8回 | 【授業内容: 曲げによるたわみ（1）】 曲げによるはりのたわみ分布に関する基礎方程式の導出（積分法1回目） 【事前学習】教科書の5.1節～5.3節(148ページから150ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第8回目の講義で説明したはりのたわみの基礎方程式の講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第9回 | 【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の求め方（積分法2回目） 【事前学習】教科書の5.4節(151ページから156ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第9回目の講義で説明した片持ちはりのたわみ分布の講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き理解を深めること。(120分) |
| 第10回 | 【授業内容: 曲げによるたわみ（3）】 種々の荷重条件、支持条件のはりのたわみ分布の求め方（積分法3回目） 【事前学習】教科書の5.4節(157ページから169ページ)を読んでおくこと。(120分) 【事後学習】第10回目の講義で説明した両端支持の場合や、はりの途中で荷重やモーメントが作用する場合に対してたわみ分布を求める方法について講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第11回 | 【授業内容: 曲げによるたわみ(4）】 ミオソテスの方法(はりのたわみ分布を簡易的に求める方法) (1回目) 【事前学習】教科書の5.5節(170ページから177ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第11回目の講義で説明したミオソテスの方法に基づき片持ちはりのたわみやたわみ角を求める方法について講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第12回 | 【授業内容: 曲げによるたわみ（5）】 ミオソテスの方法(はりのたわみ分布を簡易的に求める方法) (2回目) 【事前学習】教科書の5.5節(178ページから183ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第12回目の講義で説明した段付き片持ちはりや中央に集中荷重を受ける単純支持はりなどのミオソテスの方法の講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第13回 | 【授業内容】曲げによるたわみに関する演習(小テスト)とその解説 【事前学習】十分準備をしたうえで演習に臨む必要がある。そのため5章の講義内容を復習する必要がある。(120分) 【事後学習】再度問題を解き直し、解けなかった箇所を復習する。また、類似の問題を解き、理解度を再確認する。(120分) |
| 第14回 | 【授業内容: 不静定問題（1）】 はりの不静定問題（固定はり、半固定はり） 【事前学習】教科書の6.4.1と節6.4.2節(材料力学応用編17ページから20ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第14回目の講義で説明した固定はりや半固定はりのについて講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
| 第15回 | 【授業内容: 不静定問題（2）、総復習】 はりの不静定問題（連続はり）、課題の解説 【事前学習】教科書の6.4.3節(材料力学応用編20ページから22ページ)を読んで理解できない箇所をまとめておこと。(120分) 【事後学習】第15回目の講義で説明した連続はりのたわみの講義のノートを読み復習するとともに、与えられた問題を解き、理解を深めること。(120分) |
その他
| 教科書 |
材料力学 基礎編・応用編 (独自に製本した教科書)を使用する。
著者: 冨岡 昇、加藤 保之、岡部 顕史、上田 政人
前期の講義開始時に配布予定
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| 参考書 |
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
辻知章 著 『なっとくする材料力学』 講談社 2002年 第1版
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
「新材料力学上・下」は例題が豊富で丁寧に解説がなされている。
「なっとくする材料力学」は短時間で読んで材料力学とは一体何かを理解するのに適している。
「例題演習 材料力学」は配布するテキストに類似した内容となっている。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート(課題)、講義の参加状況、小テストの解答状況を考慮した平常点を30％、定期試験を70％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て合格とする。ただし、コロナウィルスの影響で成績の評価基準を変更することも考えられる。その際には、変更箇所をアナウンスする。 |
| 質問への対応 | 質問は研究室で随時受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 タワースコラ 17階 S1717室 加藤研究室 メールアドレス: kato.yasuyuki@nihon-u.ac.jp ℡: 03-3259-0751 (加藤研究室) 連絡が取れない場合は，同科目を担当している下記の岡部先生に質問をすることもできます。 駿河台校舎 タワースコラ 17階 S1703室 岡部研究室 |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 12:10 ～ 13:25 駿河台校舎 ﾀﾜｰｽｺﾗ 17階 S1717室 加藤研究室
月曜 駿河台 12:10 ～ 13:20 駿河台校舎 ﾀﾜｰｽｺﾗ 17階 S1703室 岡部研究室
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| 学生への メッセージ |
材料力学は機械工学の基幹科目のひとつです。将来機械エンジニアとして活躍するためには是非とも身に着けておくべき基礎科目です。努力して自分のものにしてください。 |