日本工業大学 平成27年度授業計画 講義内容 科目名 材料力学Ⅱ−Ｊ 科目英名 Mechanics of Materials Ⅱ-J 担当教員 梅崎栄作 学科名 機械工学科 コース名 Ｊプログラム 科目区分 学科専門科目 必選区分 必修科目 Jプログラム【必選の別】 必修科目 オープン履修 不可 学年 2年 開講学期 秋学期 単位 2単位 週時間数 2時間 学術分野 ものづくり技術科学分野 科目分類 材料・構造系 授業の目的 授業の内容と進め方 「材料力学Ⅰ-J」に引き続き、工業製品の設計や評価などにおいて必要となる、荷重が作用する部品や部材 、あるいはそれらによって構成される製品にどのような応力や変形が生じるかを理解し、それらが安全であ るかどうかを調べることができる基礎知識を身に付ける。 はりに生じるせん断力・曲げモーメント・曲げ応力・たわみ、断面二次モーメント・断面係数、組合せ応力 （平面応力状態）における主応力・主平面・応力−ひずみ関係・モールの応力円、曲げねじりを受ける動力 伝達軸についての基礎概念を知識として覚えるに留まらず、機械技術者に最低限求められる計算技能を身に 付ける。 授業の到達目標1 はりに生じるせん断力、曲げモーメント、応力、たわみが理解できる。 評価における重み1 40% 授業の到達目標2 断面二次モーメントと断面係数が理解できる。 評価における重み2 10% 授業の到達目標3 組合せ応力（平面応力状態）における主応力、主平面、応力−ひずみ関係が理解できる。 評価における重み3 15% 授業の到達目標4 組合せ応力（平面応力状態）におけるモールの応力円が理解できる。 評価における重み4 15% 授業の到達目標5 曲げねじりを受ける動力伝達軸が理解できる。 評価における重み5 20% 授業の到達目標6 − 評価における重み6 − 日本工業大学 平成27年度授業計画 講義内容 学習・教育目標との対応Ａ（地球市民 ）（１） 学習・教育目標との対応Ａ（地球市民 ）（２） 学習・教育目標との対応Ａ（地球市民 ）（３） 学習・教育目標との対応Ｂ（自立の素質 ）（１） 学習・教育目標との対応Ｂ（自立の素質 ）（２） 学習・教育目標との対応Ｂ（自立の素質 ）（３） 学習・教育目標との対応Ｃ（技術科学の知 識）（１） 学習・教育目標との対応Ｃ（技術科学の知 識）（２） 学習・教育目標との対応Ｃ（技術科学の知 識）（３） 学習・教育目標との対応Ｄ（ものづくり実 践）（１） 学習・教育目標との対応Ｄ（ものづくり実 践）（２） 学習・教育目標との対応Ｄ（ものづくり実 践）（３） 学習・教育目標との対応Ｅ（技術遂行の姿 勢）（１） 学習・教育目標との対応Ｅ（技術遂行の姿 勢）（２） 学習・教育目標との対応Ｅ（技術遂行の姿 勢）（３） 学習・教育目標との対応Ｆ（表現・交流の 力）（１） 学習・教育目標との対応Ｆ（表現・交流の 力）（２） 学習・教育目標との対応Ｆ（表現・交流の 力）（３） 学習・教育到達目標との対応Ａ（広い視野 ）（１） - 学習・教育到達目標との対応Ａ（広い視野 ）（２） - 学習・教育到達目標との対応Ｂ（自立の素 養）（１） - 学習・教育到達目標との対応Ｂ（自立の素 養）（２） - 学習・教育到達目標との対応Ｃ（科学技術 の知識）（１） ○ 学習・教育到達目標との対応Ｃ（科学技術 の知識）（２） ◎ 学習・教育到達目標との対応Ｄ（実践力 ）（１） ○ 学習・教育到達目標との対応Ｄ（実践力 ）（２） - 学習・教育到達目標との対応Ｄ（実践力 ）（３） - 学習・教育到達目標との対応Ｅ（優れた姿 勢）（１） - 学習・教育到達目標との対応Ｅ（優れた姿 勢）（２） - 日本工業大学 平成27年度授業計画 講義内容 学習・教育到達目標との対応Ｅ（優れた姿 勢）（３） - 学習・教育到達目標との対応Ｆ（技術交流 ）（１） - 学習・教育到達目標との対応Ｆ（技術交流 ）（２） - 授業計画１ はりにおける力のつりあい 授業時間外課題（予習および復習を含む ）１ 予習：はりに生じるせん断力と曲げモーメントを調べる。 復習：集中荷重が作用する片持はりに生じるせん断力図と曲げモーメント図が作図できるようにする。 授業計画２ はりのせん断力と曲げモーメント(1)（片持はり） 授業時間外課題（予習および復習を含む ）２ 予習：分布荷重が作用する片持はりに置き換えられる部材の例を調べる。 復習：分布荷重が作用する片持はりに生じるせん断力図と曲げモーメント図が作図できるようにする。 授業計画３ はりのせん断力と曲げモーメント(2)（両端支持はり） 授業時間外課題（予習および復習を含む ）３ 予習：集中荷重が作用する両端支持はりに置き換えられる部材の例を調べる。 復習：集中荷重が作用する両端支持はりに生じるせん断力図と曲げモーメント図が作図できるようにする。 授業計画４ 断面二次モーメントと断面係数 授業時間外課題（予習および復習を含む ）４ 予習：断面二次モーメントと断面係数について調べる。 復習：基本的な断面形状の断面二次モーメントと断面係数が求められるようにする。 授業計画５ はりの曲げ応力 授業時間外課題（予習および復習を含む ）５ 予習：はりに生じる曲げ応力を調べる。 復習：はりに生じる曲げ応力が求められるようにする。 授業計画６ 平等強さはり 授業時間外課題（予習および復習を含む ）６ 予習：平等強さはりとは何かを調べる。 復習：自然界に存在する平等強さはりの例を調べる。 授業計画７ 総合演習（中間試験）および解説 授業時間外課題（予習および復習を含む ）７ 予習：これまで学習した内容を整理し、理解する。 復習：試験で正解できなかった内容を理解する。 授業計画８ 静定はりのたわみ 授業時間外課題（予習および復習を含む ）８ 予習：静定はりのたわみ式の求め方を調べる。 復習：静定はりのたわみ式が具体的に利用できるようにする。 授業計画９ 不静定はりのたわみ 授業時間外課題（予習および復習を含む ）９ 予習：不静定はりの例を調べる。 復習：不静定はりたわみ式が具体的に利用できるようにする。 授業計画１０ 平面応力状態における主応力と主平面 授業時間外課題（予習および復習を含む ）１０ 予習：主応力とは何かを調べる。 復習：主応力、主せん断応力、主平面の計算の仕方を理解する。 授業計画１１ 平面応力状態における応力とひずみ関係 授業時間外課題（予習および復習を含む ）１１ 予習：二次元応力状態のフックの法則を調べる。 復習：平面応力状態におけるフックの法則の導き方や、圧力容器に生じる応力の求め方を理解する。 授業計画１２ モールの応力円 授業時間外課題（予習および復習を含む ）１２ 予習：モールの応力円とは何かを調べる。 復習：モールの応力円を作図し、主応力、主せん断応力、主平面の求め方を理解する。 授業計画１３ トルク、せん断応力、断面二次極モーメント 授業時間外課題（予習および復習を含む ）１３ 予習：ねじりを受ける軸に生じるせん断応力とねじれ角の求め方を調べる。 復習：ねじりを受ける動力伝達軸の軸径が求められるようにする。 日本工業大学 平成27年度授業計画 講義内容 授業計画１４ 動力伝達軸における曲げねじり 授業時間外課題（予習および復習を含む ）１４ 予習：ねじりと曲げを同時に受ける軸に生じるせん断応力と曲げ応力の求め方を調べる。 復習：ねじりと曲げを同時に受ける軸の径が求められるようにする。 評価方法と基準 総合演習（中間試験・50％）と期末試験（50％）の相加平均60点以上を合格とする。 テキスト 坂田 勝、笠野英秋著『材料力学』朝倉書店 (2006)【ISBN:4-254-23752-9】 参考図書 武藤睦治、黒崎 茂、岡崎正和、新津 靖著『例題と演習で学ぶ 材料力学』朝倉書店 (2000)【ISBN:4-25423722-7】 科目の位置づけ 「材料力学Ⅰ-J」に引き続き、本科目で、さらにものづくり技術科学の材料・構造系の基礎概念を学ぶこと ができる。本科目に引き続き、３年春学期には、「固体力学-J」で固体力学の観点から材料の強度を学ぶこ とができる。 履修登録前の準備 微分法と積分法の基礎を復習しておくこと。電卓を毎回持参のこと。 スチューデントアワー 月曜∼木曜の6時限、金曜の3時限、E1-2-318室
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