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授業科目名
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担当教官
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材料力学I
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水口 義久
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 261110 A | 2 | Ｄ | 2 | 前期 | 火 | II |
| ［概要］ | ||||||
| 機械や構造物が種々の外力を受けると，各部材は変形を生じ，この変形が過大になりある限度を超えると部材は使用に耐えられなくなり，ついには破壊に至る．従って，機械や構造物を設計する場合には，部材が破壊しないように十分な強さを持ち，過大な変形を起こさないような軽量で適切な剛性を備え，また常に形態の安定性を保持できるように，部材の寸法や形状を決定することが大切である．すなわち，材料力学は，作用している部材に生じる内力や変形状態を解析し，その強さ，剛性，安定性を理論と実験の両面から明らかにする学問であり，機械技術者が理解すべき最重要科目と見なされている． 本講義では，一様断面の棒部材を主として取り上げ，これに引張荷重，圧縮荷重，ねじりモーメント，およびはりに曲げ荷重が作用した場合の部材内部に生じる応力や変形について述べる． |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| １．材料力学の基本原理である，応力とひずみの概念を理解できる． ２．物体の弾性と塑性の機械的性質を理解できる． ３．一様断面の棒部材を主として取り上げ，これに引張荷重，圧縮荷重，ねじりモーメント，およびはりに 曲げ荷重が作用した場合の部材内部に生じる応力や変形を理解できる． ４．材料の強度及び機械を安全に設計するための許容応力の考え方が理解できる． ５．以上の内容を基礎に，講義内容を実際の問題に応用して考える能力を養うことができる． |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| １．高校での物理（力と変形）を良く理解しておくこと． ２．微分・積分の基礎が理解できていること． |
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| ［評価基準］ | ||||||
| 講義項目に挙げた内容をどの程度理解できたかを見るために，講義項目の１，２を終了した時点で中間試験（４０点）を行う．また，講義項目の３，４を終了した時点で定期試験（４０点）を行う．さらに，毎回の講義に対して，レポート問題を課し，レポート点（２０点）をつける．成績はこれらの点を合計（１００点満点）し，６０点以上の場合は合格とする． | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．材料力学の基礎 （荷重の種類，応力とひずみ，材料の機械的性質，安全率） ２．引張りと圧縮 （棒の斜断面の応力，棒の自重による変形，不静定問題，熱応力，円輪の応力， トラスの応力と変形） ３．ねじり （丸軸のねじり，伝動軸，円形断面でない軸のねじり，薄肉管のねじり，コイ ルばね） ４．はりの応力 （はりと荷重，せん断力曲げモーメント，荷重とせん断力および曲げモーメントの関 係，断面の性質，はりの曲げ応力，） |
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| ［教育方法］ | ||||||
| １．教科書を中心に講義形式で行う．講義内容をわかり易くするため，できるだけモデル図を板書し，部材内部に生じる応力や変形の状態を具体的に示しながら説明する． ２．講義内容を説明した後には，必ず例題を解き，実際の問題に応用して考える能力を養えるようにする． ３．講義終了後には，講義内容に関するレポート課題を課し，自ら問題を解決するための能力を身に付けさせるようにする． |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| １．部材に引張応力，圧縮応力，せん断応力が作用した時の応力とひずみの概念を理解させる． ２．物体の弾性と塑性の機械的性質を理解させる． ３．一様断面の棒部材を主として取り上げ，これに引張荷重，圧縮荷重，ねじりモーメント，および はりに曲げ荷重が作用した場合の部材内部に生じる応力や変形を理解させる． ４．材料の強度及び機械を安全に設計するための許容応力の考え方を理解させる． |
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| ［その他］ | ||||||
| 主要分野（材料と構造）の修得状況：キーワードと時間数 １．基本キーワード：全部で９時間 （Ａ）引張・圧縮・せん断応力とひずみ ６ ，（Ｂ）弾性と塑性 １．５ （Ｃ）材料の強度と許容応力 １．５ ２．個別キーワード：全部で１３．５時間 （１）熱応力：１，（３）ねじり：４．５，（７）応力解析４．５，（１０）真応力と真ひずみ：１，（１４）トラス・ラーメン：０．５，（２５）工業材料の性質と機能：１，（３５）材料試験法：１ |
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