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授業の目標
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弾性変形における応力やひずみを解析するために必要な弾性力学の諸定理、応力、ひずみの基礎方程式や解析手法を学習する。特にねじりによるせん断応力および長軸の座屈、ひずみエネルギー、応力集中および二次元応力成分に関する基本的な問題の解き方を身に付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).ねじり負荷下におけるねじれ角、せん断応力およびねじりと曲げを受ける棒のたわみを計算できる。
(2).長軸の座屈における座屈荷重、応力を計算できる。
(3).各種負荷下における部材のひずみエネルギーの計算および棒の変形、衝撃現象の解析ができる。
(4).応力集中の概念および二次元応力状態下における主応力と主せん断応力の解析方法がわかる。
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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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本授業ではねじり、座屈、ひずみエネルギー、応力集中、二次元応力成分などについて学習する。また、弾性領域における応力、ひずみの数学的な取り扱いを学ぶことによって材料力学の基本概念を理解する。
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授業の計画
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第１週 材料力学Ⅲの概要 ねじりモーメント ねじり応力（せん断応力）
第２週 ねじり１ 丸棒のねじり ねじれ角 最大せん断応力 両端固定棒のねじり
第３週 ねじり２ 動力伝達軸 コイルばね
第４週 ねじり３ ねじりと曲げを受ける棒のたわみ
第５週 演習
第６週 長軸の座屈１ オイラーの座屈荷重（一端固定、両端回転自由、両端固定） 座屈応力 細長比
第７週 長軸の座屈２ 座屈に関する実験式 演習
第８週 ひずみエネルギー１ ひずみエネルギー カスティリアノの定理 トラスのたわみ 仮想荷重
第９週 ひずみエネルギー２ 棒のねじり コイルばねのたわみ 梁の曲げ
第10週 ひずみエネルギー３ 薄肉曲り梁の曲げ 曲げとねじりを受ける棒 不静定問題 不静定梁など
第11週 ひずみエネルギー４ 衝撃荷重 衝撃応力 応力と変形 衝撃荷重を受ける梁
第12週 演習
第13週 応力集中と破壊 応力集中 円孔 だ円孔 切欠き 破壊
第14週 応力およびひずみ成分 二次元応力状態 応力とひずみの関係
主応力と主せん断応力 モールの応力円
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
【LMSの利用法】
「材料力学Ⅲ」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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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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・材料力学Ⅰ・Ⅱの曲げモーメント、引張応力、せん断応力、不静定問題の内容をよく復習すること。
・微分、偏微分、積分の基礎を復習しておくことが望ましい。
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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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