材料力学および演習(II類)

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機械を設計するためには, 機械要素を構成する部材に働く荷重から, 部材に生じる応力やひずみを予測し, 破壊に至らないように, 安全な材料・形状・寸法の部材を選択しなければならない. この授業では, このような考え方の基礎となる応力とひずみの概念などの基本的事項を理解し, 初歩的な問題に対して, 応力, ひずみ, エネルギーなどの計算ができることを達成目標とする.

微分積分学第一・第二, 解析学, 物理学概論第一, 第二, 力学

数学演習第一・第二

教科書等 材料力学
著者:市川昌弘, 江藤元大, 船見国男, 本間恭二共著
出版社:技報堂出版

第1回:応力とひずみ(1);垂直応力・せん断応力, 垂直ひずみ
第2回:応力とひずみ(2);せん断ひずみ, 応力-ひずみ線図, 引張強さ, フックの法則
第3回:棒の引張と圧縮(1);引張・圧縮を受ける棒の応力とひずみ, 骨組構造
第4回:棒の引張と圧縮(2);熱応力, ひずみエネルギー
第5回:はりの曲げ(1);はりとその種類, せん断力と曲げモーメント
第6回:はりの曲げ(2);荷重・せん断力・曲げモーメントの関係, せん断力線図, 曲げモーメント線図
第7回:はりの曲げ(3);曲げ応力, 断面二次モーメント
第8回:中間試験とその解説
第9回: はりの曲げ(4);せん断応力, はりのたわみ
第10回: はりの曲げ(5);面積モーメント法, 静定はり
第11回:はりの曲げ(6);不静定はり, 連続はり、カスティアリアノの定理
第12回:軸のねじり(1);中実丸軸のねじり, 中空丸軸のねじり
第13回:軸のねじり(2);伝動軸, ねじりのひずみエネルギー
第14回:組み合わせ応力(1);二軸応力, 主応力と主ひずみ
第15回:組み合わせ応力(2);モールの応力円, 平面応力と平面ひずみ

原子力発電所用蒸気発生管の高精度曲げの開発, 残留応力を低減するための引抜き加工法の開発に携わった経験を基に, 応力-ひずみ線図, 曲げモーメント-曲率線図の関係に関わる理論の理解を深める.

教科書により、予習・復習を行うこと.
授業中に配布する演習問題の解答により復習を行うこと.

(a) 評価方法:中間試験・期末試験, 小テスト, 演習の結果などにより総合評価する.
(b) 評価基準:以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする.
応力とひずみ, 棒の引張・圧縮・ねじり, はりの曲げ, 組み合わせ応力について基本的概念を理解し, 必要な応力, ひずみ, エネルギー, モーメントなどの計算ができること.
なお, 全講義回数の2/3以上の出席が必須条件.

東4号棟 524室, 毎週月曜日, 5時限.
他の学生が来室していることなどもあり得るため, メールや電話などにより別途アポイントメントを取ること. この時間に都合が付かない場合にも同様に, 別途アポイントメントを取ること.

材料力学は機械技術者にとって必須の基礎科目です. 材料力学なくしては機器・構造物の設計はできません. この講義&演習を通じて応力とひずみの基本的な概念を理解し, かつ引張・圧縮, たわみ, ねじりなどの基本的な強度計算方法を学んでください. 自分で考えて試行錯誤してください.

○授業形態:すべて対面