△材料力学及演習ＩＩ（Exercise of Strength of Materials II）[5353]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

はりのたわみについての種々の解法と，さらに進んだ事柄であるひずみエネルギーによる解法，座屈の問題について学ぶ．応力集中，疲労など，破壊の問題についても学びながら技術者の倫理について考える．許容応力，安全率を考慮した実際の強度設計の考え方を学ぶ．以下に具体的目標を示す．
（１）いろいろなはりについてたわみを求めることができる．
（２）棒の傾斜断面に作用する応力を求め，モールの応力円を理解し作図できる．
（３）ひずみエネルギーとエネルギー原理について理解し，エネルギー法を用いた問題の解法ができる．
（４）オイラーの座屈荷重を求め，座屈モードが理解できる．
（５）材料の強度と破壊について理解し，技術者倫理について考えることができる．

（JABEE学習・教育目標）
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：（B)○，（C）○，（D）◎

（JABEEキーワード）
＜材料の強度と許容応力＞（6.0），＜ねじり＞（3.0），＜曲げ＞（1.0），＜応力集中＞（0.5），＜座屈＞（6.0），＜組み合わせ応力＞（6.0），＜多軸応力＞（3.0），＜ひずみエネルギーとエネルギー原理＞（9.0），＜破壊＞（0.5），＜疲労＞（1.0），＜クリープ＞（0.5）．

（前提となる基礎知識と習得後の展開）
本科目を履修する前に，「材料力学及演習I」を習得しておく必要がある．本科目の修得後は，さらに「数値材料力学」や「材料強度学」などの科目を履修することができる．

＜授業計画及び準備学習＞

第１週［ガイダンス，はりのたわみ］ガイダンス，はりのたわみ曲線とその微分方程式について学ぶ．　
第２週［はりのたわみの解法］いろいろなはりのたわみの求め方と重ね合わせの方法について学ぶ．
第３週［面積モーメント法］面積モーメント法によるはりのたわみの求め方について学ぶ．
第４週 [不静定はり]　不静定はりの解法について学ぶ．
第５週［傾斜面上の応力］棒の傾斜断面に作用する応力とモールの応力円について学ぶ．
第６週［組み合わせ応力］直交する二方向に垂直応力の作用する場合について学ぶ．
第７週［主応力］主応力について学ぶ．
第８週［ひずみエネルギー］引張り，引張り衝撃ひずみエネルギーについて学ぶ．
第９週［ひずみエネルギー］相反定理，せん断，ねじり，曲げによるひずみエネルギーについて学ぶ．
第10週［カスチリアーノの定理］ひずみエネルギーとエネルギー原理，カスチリアーノの定理．　　　
第11週［座屈］オイラーの座屈荷重，座屈モードについて学ぶ．
第12週［座屈］種々の端末条件の座屈と，オイラー曲線について学ぶ．
第13週［材料の強度と破壊］応力集中，延性破壊，脆性破壊，疲労破壊，クリープ破壊などについて
　　　　学ぶとともに，実際の機械の破壊事故を例に技術者の倫理について考える．
第14週［破損，破壊に関する法則］弾性破損の法則．許容応力と安全率．実際の強度設計について．
第15週 [定期試験]

＜成績評価方法及び水準＞

授業形態は，原則として３時限目講義，４時限目演習とする．演習のやりかたは，授業の開始時に演習問題を提示するので，その時間内に問題を解き提出してもらう．答案ができていない場合は，返却するので，できるまで何回でもやってもらうことにしている．成績評価は，中間試験と期末試験の試験点の合計を６０％，毎時間行う演習の演習点を４０％とする．合格点は６０点以上.

＜教科書＞

機械工学基礎コース　「材料力学」　小久保邦雄，後藤芳樹，森　孝男，立野昌義　（丸善）

＜参考書＞

「材料力学　上巻」チィモシェンコ著（東京図書）

＜オフィスアワー＞

３時限目と４時限目の間をオフィスアワーとする。

＜学生へのメッセージ＞

「材料力学及演習I」が基礎となるので，授業で分からないところが有るときは，もう一度，「材料力学及び演習I」を復習すること．演習時間には教員にどんどん質問をして欲しい．

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