授業科目名	材料と力学II
時間割番号	TJM110
担当教員名	平　晋一郎
開講学期・曜日・時限	後期・火・II	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
工業製品の製造に携わる技術者は、製品の強度や製造方法、コストなどについて熟慮したうえで最適な材料を選定し、形状を決める能力を備えていることが求められる。本授業は「材料」と「材料力学」の２分野から成り、技術者に必要な素養を身につけることを目指す。 「材料」分野では鋳鉄や合金鋼，非鉄金属，さらには非金属材料の性質や用途、強化法などについて理解する。 「材料力学」分野では人工物を構成するはり部材の断面に生じる力、応力、たわみについて学習し、最適な材料の選定や形状の決定に必要な能力を身につける。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>メカトロニクス工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   JM-A 専門 1.技術者・研究者にとって必要な数学と物理の基礎知識 数学の基礎的事項（微分積分、線形代数、確率統計、フーリエ変換など）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-B 物理の基礎的事項（力学、電磁気学、波動、熱力学）の理論と活用方法を説明でき、それらを使った計算ができる。 ○ JM-C 3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。 1.機械分野 材料の性質を理解した上で、設計に適した材料やその加工法が選択でき、機器の設計をすることができる。 ◎ JM-D 4.三分野の知識を利用した分野をまたがった活用 アーキテクチャ、ハードウェア、プログラミング、電気信号、電子回路、センサ、アクチュエータ、機構、材料、等の関連性を考慮した上、総合的な設計をして製作ができる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 JM 1 鋳鉄や合金鋼，非鉄金属材料の性質、強化法および用途などを理解し説明できる。 JM-D 2 プラスチックの性質や用途などについて理解し説明できる。 JM-C 3 セラミックスの性質や用途などについて理解し説明できる。 JM-C 4 はりの支持条件・荷重条件について説明し、反力・反モーメントを計算することができる。 JM-B 5 はりの断面に生じるせん断力、曲げモーメントの概念を説明し、計算・図示することができる。 JM-B 6 はりの断面二次モーメント、断面係数、曲げ応力・せん断応力について説明し、計算することができる。 JM-B 7 はりのたわみ角・たわみの求め方について説明し、たわみ角・たわみを計算することができる。 JM-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 20% 中間試験による（提出されたレポートなどの評価を加味する場合がある） 2 10% 中間試験による（提出されたレポートなどの評価を加味する場合がある） 3 10% 中間試験による（提出されたレポートなどの評価を加味する場合がある） 4 15% 期末試験と課題や小テストにより、該当項目について正しく説明できるか、正しく計算できるかを評価する 5 15% 期末試験と課題や小テストにより、該当項目について正しく説明できるか、正しく計算できるかを評価する 6 15% 期末試験と課題や小テストにより、該当項目について正しく説明できるか、正しく計算できるかを評価する 7 15% 期末試験と課題や小テストにより、該当項目について正しく説明できるか、正しく計算できるかを評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
原則として対面で授業を行う。 材料分野：授業で使用する講義資料を事前にMoodleのアップするので、事前に閲覧し予習しておいてほしい。授業ではこの資料の内容に沿って講義し、必要に応じて補足のための資料も配布する。また、講義動画を視聴することができ，事後学習に積極的に利用してほしい。さらに、理解を深めるためにレポート課題を課す場合がある。６回目の授業で材料分野の中間試験を理解度評価のために実施する。 材料力学分野：授業で使用する講義資料を事前にMoodleにアップするので、事前に閲覧し予習しておいてほしい。講義では演習問題を行って重要点・疑問点を共有するとともに、理解度を評価するための小テストを適宜実施する。また，課題を課す場合がある。授業の進行と内容は、学生の理解状況に応じて変更する場合がある。１５回目に材料力学の期末試験を実施する。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
基礎物理学I、材料と力学Iを復習しておくこと。
＜テキスト＞
日本機械学会, JSMEテキストシリーズ　材料力学, 丸善, ISBN:9784888981583
＜参考書＞
吉岡正人、岡田勝蔵、中山栄浩, 機械の材料学入門, コロナ社, ISBN:9784339045598 町田輝史, 工業材料の基礎, 日刊工業新聞社, ISBN:9784526066306 高　行男, 自動車材料入門, 東京電機大学出版局, ISBN:9784501417802 日本機械学会, JSMEテキストシリーズ　演習　材料力学, 丸善, ISBN:9784888981989
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 材料分野・鋳鉄および合金鋼 事前学習 事後学習 事後学習として録画された講義動画を視聴することができる。 また、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 鋳鉄の性質や用途，鋼の違いについて解説する。また、代表的な合金鋼についても解説する。 2 タイトル 材料分野・非鉄金属_アルミニウム合金 事前学習 事後学習 事後学習として録画された講義動画を視聴することができる。 また、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 アルミニウムの原料や製造方法、各種アルミニウム合金の性質や用途などについて解説する。 3 タイトル 材料分野・非鉄金属_銅合金およびその他の合金 事前学習 事後学習 事後学習として録画された講義動画を視聴することができる。 また、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 銅の原料や製造方法、各種銅合金の性質や用途などを解説する。さらに、その他の合金について、その製造方法や性質用途などを解説する。 4 タイトル 材料分野・プラスチック材料 事前学習 事後学習 事後学習として録画された講義動画を視聴することができる。 また、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 プラスチックの大別やその特徴、さらには各種プラスチックの性質や用途などを解説する。また、プラスチック製品の製造や使用における諸問題についても紹介する。 5 タイトル 材料分野・セラミックス材料 事前学習 事後学習 事後学習として録画された講義動画を視聴することができる。 また、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 セラミックスの原料や製造方法について解説するとともに、工業材料として多用されているファインセラミックスの優れた点などついても説明する。 6 タイトル 材料分野・ここまでの授業の振り返りと整理および中間試験 事前学習 事後学習 事前学習として過去問を提示し、事前に学習できる機会を設ける場合がある。 授業内容 ここまでの授業を振り返って整理したうえで、筆記試験を実施する。 7 タイトル はりに関する基礎知識 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「はりに加わる荷重の種類」、「せん断力と曲げモーメント」、「せん断力と曲げモーメントの求め方（1）支点の反力と曲げモーメント」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 8 タイトル せん断力と曲げモーメント 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「せん断力、曲げモーメントの求め方（２）」、「任意の断面に働くせん断力と曲げモーメントの決定（内力の決定）」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 9 タイトル せん断力図と曲げモーメント図（１） 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「せん断力図と曲げモーメント図（１）」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 10 タイトル せん断力図と曲げモーメント図（２） 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「せん断力図と曲げモーメント図（２）」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 11 タイトル 曲げ応力と断面二次モーメント 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「はりにおける曲げ応力」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 12 タイトル 曲げによるせん断応力 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「曲げにおけるせん断応力」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 13 タイトル はりのたわみ（１） 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「はりのたわみ」、「曲げモーメントによるたわみ（はりのたわみ曲線の微分方程式と境界条件）」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 14 タイトル はりのたわみ（２） 事前学習 事後学習 事後学習として、授業内容に関するレポート課題を課すことがある。 授業内容 教科書の「はりのたわみ（２）」、「曲げモーメントによるたわみ （はりのたわみ曲線の微分方程式と境界条件・連続条件）」に関する講義のあと、受講者に演習課題を解答させる。また、小テストをする場合がある。 15 タイトル 評価と振り返り 事前学習 事後学習 事前学習として過去問を提示し、事前に学習できる機会を設ける場合がある。 授業内容 期末試験問題の解説をする場合がある。 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
演習問題の解答解説をできる限り丁寧に行う．
＜備考＞
(未登録)