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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 物理工学科 材料力学1(機宇:学番奇数)

材料力学1(機宇:学番奇数)

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科目ナンバリング
  • U-ENG25 25004 LJ77
  • U-ENG25 25004 LJ71
  • U-ENG25 25004 LJ75
開講年度・開講期 2020・前期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 水1
教員
  • 北條 正樹(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 材料力学は、機械構造物・要素に対して十分な剛性、強度、安定性を保証し、さらにこれらを経済的に設計するための力学的手法を与える学問であり、2回生の前・後期の1年間に渡り、材料力学1および2としてシリーズで教授する。物体の内外に作用する力と変形とが比例関係にある線形弾性体の基本的な考え方について講述し、3回生以降で学ぶ連続体力学、固体力学、材料基礎学1、材料強度学、振動工学、機械設計演習等の講義の基礎となる。
到達目標 変形する物体を対象として、力の作用下での物体内部での内力と変形の関係について、およびその変形の積分値としての物体全体の変形について学習する。まず、基礎である応力とひずみの概念について学ぶ。次に引張り、圧縮、せん断などの単純応力状態について学ぶ。これらを基礎として、材料力学1のメインテーマであるはりの曲げに関して、内力の分布、断面の幾何学的性質、応力とたわみについて学ぶ。
授業計画と内容 材料力学の概念と考え方,1回,
連続体としての材料、質点の力学や剛体の力学と材料力学との関連、外力と内力、応力の概念等について述べ、材料力学の手法について学ぶ。
材料力学概念の工業的重要性,1回,
社会の最前線で活躍する研究者・技術者を招き、材料力学が機械工学の先端分野でどのように活用されているか、およびその重要性と発展性について学習する。
単純応力問題,2回,
材料力学において現れる材料に特有な特性(材料定数)、力の作用の下での材料の変形の概念を把握するために単軸応力が作用する場合の応力とひずみの関係について学習する。単軸応力としては引張り、圧縮、せん断、骨組み構造、熱応力を扱う。また、許容応力と安全率の概念学習する。
ひずみエネルギー,1回,
弾性ひずみエネルギー、マックスウエルの相反定理、カスチリアーノの定理、等について学習し、次いで衝撃荷重によって生じる内力や変形についても学ぶ。
はり(梁)の曲げによる内力と断面の幾何学的性質,4回,
はりに荷重、モーメントが作用するときの、内力としてのせん断力、曲げモーメント、断面2次モーメントと断面係数について学習する。
学習到達度の確認,1回,
はりの曲げによる応力とたわみ,4回,
はりを曲げるときに生じる断面の垂直応力と曲げモーメントの関係、曲げモーメントによるはりのたわみとたわみ角について学習する。
学習到達度の確認,1回,
成績評価の方法・観点 成績評価は中間試験、期末試験の成績によって行うが、小テスト、リポートを加味することがある。原則として、試験約9割、平常点約1割とする。また、講義は演習も重視して行う。工学部の評価基準に従う。
履修要件 微分積分学、微分方程式、線形代数学、質点および剛体の力学、等の数学や物理学が基礎となる科目である。「力学続論」を併せて履修することが望ましい。
授業外学習(予習・復習)等 教科書を事前に購入すること.
予習復習を行い,特に教科書の演習問題を解くこと.
講義中に配布する演習問題は必ず事前に解いてくること.
教科書
  • 材料力学の基礎, 柴田・大谷・駒井・井上, (培風館), ISBN:4563034657
参考書等
  • 材料力学, 大橋義夫, (培風館), ISBN: ISBN:4563031488
  • 現代材料力学, 平修二, (オーム社), ISBN: ISBN:4274127605
  • 材料力学入門 (機械工学テキストライブラリ), 日下貴之, (数理工学社), ISBN: ISBN:9784864810357