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授業の目標
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機械や構造物の強度設計のために、引張、圧縮、曲げなどの荷重による応力や変形に関する基礎理論を理解する必要がある。ここでは、外部負荷による構成部材に生じる応力やひずみを解析するための基礎的な考え方を学習し、計算能力を身につけることを目標とする。
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到達目標
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機械や構造物の構成部材の強度設計に必要な次の基礎知識を身に付けることができる
(1).各種負荷状態下における応力、ひずみを計算できる。
(2).引張、圧縮における不静定問題を解析できる。
(3).各種負荷状態下におけるはりのせん断力図、曲げモーメント図の作成および曲げ応力の計算ができる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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機械や構造物を作る場合には破損しないように事前に強度設計を行う。強度設計では加わる荷重によって構成部材がどのように変形するか、また、内部にはどのような力が作用するかを明らかにして安全性を調べる必要がある。本授業では引張、圧縮荷重による部材に生じる応力とひずみおよび集中荷重、分布荷重、曲げモーメントによるはりに生じる曲げ応力を解析するために、単純化された荷重、部材のもとで生じる応力と変形およびそれらの計算方法について学習する。
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授業の計画
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第１週 材料力学とは 物づくりにおける材料力学の必要性 取り扱う分野
第２週 応力とひずみ１ 応力、ひずみの種類と定義 垂直応力 せん断応力 ひずみ
第３週 応力とひずみ２ 応力とひずみの関係 弾性変形 塑性変形
第４週 応力とひずみ３ 極限強さ 許容応力 安全率 基準強さ
第５週 応力とひずみ４ まとめ 演習
第６週 引張りと圧縮１ 断面変化 骨組構造 力の釣り合い トラス１
第７週 引張りと圧縮２ トラス２ 流体圧 自重
第８週 引張りと圧縮３ 遠心力 慣性力 回転 不静定問題１
第９週 引張りと圧縮４ 不静定問題２ 不静定トラス 熱応力 演習
第10週 梁の曲げ応力１ せん断力 (図、符号) 曲げモーメント(図、符号) 集中荷重 分布荷重
反力 モーメントの釣合い 片持はり 両端支持はり
第11週 梁の曲げ応力２ 単純はり せん断力と曲げモーメントの関係
第12週 梁の曲げ応力３ 曲げ応力 中立軸 断面二次モーメント１ 断面係数 図心
第13週 梁の曲げ応力４ 断面二次モーメント２ 断面二次極モーメント 長方形断面 円形断面
第14週 梁の曲げ応力５ 定理１ 定理２ 正方形断面 T型断面 三角形断面
第15週 まとめ 復習
第16週 定期試験
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授業時間外学修の指示
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・配布したプリントと教科書を用いて予習と復習を行うこと
・演習問題を自分で解くのは重要で、参考書として図書館にある「材料力学」に関する本・演習問題集を活用すること
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成績評価の方法
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期末試験、レポート、授業態度などにより総合的に判断して評価する（おおむね、期末試験70％、レポート30％、ただし、レポートの回数などによって調整する）。 なお、出席回数が10回未満、或いはレポートが未提出の者は単位を認めない（不合格とする）。
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テキスト・参考書等
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テキスト：中原一郎 「実践 材料力学」 養賢堂 ￥3,600＋税
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履修上の留意点
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・高校物理の力学、特にモーメント、熱膨張などの内容をよく復習しておくこと。
・微分、積分の基礎を復習しておくことが望ましい。
【LMSの利用法】
「材料力学Ⅰ（機械）」ではGoogleのツールの一つであるGoogle Classroomを使用しています。
ClassroomはGoogle版のmanabaのようなものです。
履修登録した人には招待メールを送ります。
大学のメールアドレスのアカウントでしかアクセスできませんのでご注意ください。
出席やレポートの提出、資料の配布などはClassroomでやっていきます。
質問などもそちらでも受付可能にしますのでご利用ください。
PCにGoogleChrome、スマホにGoogle Classrooomのアプリをダウンロードすることを推奨します。
授業の出欠はClassroomで採りますので、端末を必ず準備するようにしてください。
事情により上記が難しい人は相談してください。
第1回で使用方法などを説明します。
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資料
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備考
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講義内容をよく理解させるために、分かり易いプリントを配布する。
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