授業科目

材料力学
Strength of Materials 

担当者

教授   竹村 兼一
後 木2
准教授 高野 敦
後 月1

単位

2

到達目標

 本講義では、機械工学科のカリキュラム・ポリシーに従い、主にはり、軸に生じる内力、応力、変形量、ひずみについて学習する.本講義での到達目標は、受講生が①曲げモーメント②断面二次モーメント③曲げ応力④たわみ⑤ねじりモーメント⑥伝動軸等々を知ることを通じて、はり、軸部材を設計できる力を身につけることである。また、弾性ひずみエネルギについても学習する.

授業内容

 機械や構造物が破壊した場合、甚大な被害を被る事が少なくない。機械の破壊を防ぐためには、機械の部材に生ずる応力を求めて、この値が材料の強さ以下になるように寸法を決めればよい。材料に生ずる応力を過小に見積もれば、機械は壊れる可能性があるし、逆に過大に見積もれば機械の重量が増し不経済になる。特に航空機、新幹線、自動車などは軽くして燃料を節約したいので、正確に応力を求めなければならない。材料力学の講義では、機械構造物を構成する基本的な部材に生ずる応力や変形を解明していく。卒業後、企業の設計部に所属した場合は材料力学の知識は必要不可欠となる。

授業計画

 材料力学及び演習Ⅱでは以下の内容について学んでいく。予習として、①教科書の該当ページを予め読んでくること②わからない用語があれば調べてみること③わからないことを抽出することの3点が必要である.また、復習としては、講義、演習で取り上げた問題を、再度解いてみることが必要である。
  1.シラバスの記載事項についての確認、はりの断面に働く力とモーメント(片持ちはり)
  2.はりの断面に働く力とモーメント(単純支持はり)
  3.断面二次モーメントの定義、平行軸の定理
  4.断面二次モーメントの計算
  5.はりの曲げ応力
  6.はりのたわみ(片持ちはり)
  7.はりのたわみ(単純支持はり)
  8.平等強さのはり
  9.軸のねじり(中実軸のねじり)
  10.軸のねじり(中空軸のねじり)
  11.軸のねじり(伝動軸の設計)
  12.軸のねじり(不静定問題)
  13.長柱の座屈、 衝撃応力
  14.カステリアーノの定理、全体のまとめ、質疑応答
なお,予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定している.予習は開講前の休暇中等を利用して複数回分をまとめて行ってもよいが,復習は各回の授業終了後速やかに行うことが望ましい.
  

授業運営

 授業では、毎回、講義・演習(問題を解く)を行う。毎回、小テストと演習が行われるので、講義の内容を確実に理解できる。
教科書についての注意:高野准教授と竹村教授では、教科書が異なるので、十分に注意する事。
竹村教授の教科書は、邉・藤井・川田(編集)、『最新材料の力学』、培風館である。
高野准教授の教科書は 高橋、町田、角(共著)、『基礎材料力学 3訂版』、培風館である。
注意:前期に開講される 材料力学及び演習Ⅰ も、原則として授業を受けること。

評価方法

小テストの合計点を30点、期末試験を70点の割合で評価を行う。
講義を4回以上欠席した場合は、原則として評価の対象としない。

オフィスアワー

 竹村:(e-mail:takemura@kanagawa-u.ac.jp):原則として月曜日の5時限、12-37室にて。
 高野:(e-mail:atakano@kanagawa-u.ac.jp):月曜2限、6-107または6-402室にて。

使用書

辺吾一他『最新材料の力学』補訂版[培風館]2010年
高橋、町田、角(共著)『基礎材料力学』3訂版[培風館]
両教授とも材料力学及び演習Ⅰと同じである。

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