材料力学および演習(III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

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;垂直応力・せん断応力, 垂直ひずみ, せん断ひずみ, 応力-ひずみ線図, 引張強さ, フックの法則
第2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3回:棒の引張と圧縮(2);熱応力, ひずみエネルギー
第4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, 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5回:はりの曲げ(2);曲げ応力, 断面二次モーメント, せん断応力
第6回:はりの曲げ(3);はりのたわみ, 静定はり
第7回:はりの曲げ(4);不静定はり, 連続はり
第8回:中間試験、試験問題の解説
第9回:はりの曲げ(5);;曲げのひずみエネルギー, カスチリアノ定理
第10回:軸のねじり(1);中実丸軸のねじり, 中空丸軸のねじり, 楕円形断面・矩形断面軸のねじり
第11回:軸のねじり(2);伝動軸, ねじりのひずみエネルギー
第12回:薄肉容器の変形
第13回:長柱の座屈
第14回:組み合わせ応力(1);二軸応力, 主応力, モールの応力円
第15回:組み合わせ応力(2);主ひずみ, モールのひずみ円, 平面応力と平面ひずみ, 曲げとねじりを受ける軸
の予定.
材料力学および演習は, 授業時間の前半2/3は, 講義を行い, 後半1/3は前半に行った講義内容の演習を行います. 演習が講義時間内に終わらない場合は, 翌週火曜日17時までに演習問題を解いて解答を提出して下さい. また, おおよそ隔週おきに小テストを行います.

講義で解説した例題や演習問題を解き復習を行うこと.

(a) 評価方法:中間試験, 期末試験と演習時間に行う小テストの結果を次のように総合評価する.
小テスト6回の中で点数の上位4回分の平均値:33.3%
中間試験:33.3%
期末試験:33.3%
なお, 全講義回数の2/3以上の出席と全ての演習課題の提出が必要となります.
病気・ケガなどによるやむ得ない理由による欠席は考慮するのでE-mail(matsu@mce.uec.ac.jp)で連絡してください.
(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.
応力とひずみの概念, 棒の引張圧縮, はりの曲げ, 軸のねじり, 薄肉容器の変形, 長柱の座屈, 組合せ応力について理解し, 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.

木曜日5時限, またはE-mailで事前にアポイントを取って下さい.

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, 座屈などにおける基本的な強度計算方法を学んでください.
また, 講義を聴いたときは理解したつもりでも問題を解く段階になると講義の内容を理解していないことがよくあります. できるだけ多くの問題を解くことによって, 問題を解くコツを学んでください.

特になし.