○材料力学及演習Ｉ（Exercise of Strength of Materials I）[5351]

＜学位授与の方針＞

	1. 基礎知識の習得
◎	2. 専門分野知識の習得
	3. 汎用的問題解決技能
	4. 道徳的態度と社会性
	5. 創成能力

＜授業のねらい＞

　材料力学は強度設計に必要な基礎的な学問である．授業では，講義において材料力学の基本的な考え方について理解し，続いて演習を行うことによって理解を深め，適切な応用ができるようになる．

　

＜受講にあたっての前提条件＞

　本科目を履修する前に，「数学I・II」などにより微分積分，微分方程式を，また「物理学」，「工業力学及演習I・II」などで，力の釣り合い，力のモーメント，偶力に関して習得しておく必要がある．

＜具体的な到達目標＞

（1）応力とひずみの意味，引張・圧縮・せん断応力とひずみ，応力とひずみの関係を理解できる．
（2）引張試験，応力−ひずみ線図などを通して弾性や塑性について理解できる．
（3）棒に働く応力やひずみ，トラス構造などに働く応力を求めることができる．
（4）はりの曲げについて，せん断力図，曲げモーメント線図の作図ができ，曲げ応力やせん断応力を求めることができる．
（5）軸がねじりをうけるとき，トルクとねじり角の関係を理解し，せん断応力を求めることができる．

（JABEE学習・教育到達目標）
「機械工学エネルギー・デザインプログラム」：　D（◎）

（JABEE基本キーワード）
「機械工学プログラム」：引張・圧縮・せん断応力とひずみ，弾性と塑性，熱応力，衝撃応力，ねじり，　曲げ，真応力と真ひずみ，トラス・ラーメン，工業材料の性質と機能，材料試験法．　

＜授業計画及び準備学習＞

第１週［ガイダンス］材料力学はどんな学問で何を学ぶのか．
　　　 [単位と力]　単位，外力と内力，引張・圧縮・曲げ・ねじり荷重．
第２週［応力とひずみの関係］応力とひずみの概念．引張・圧縮応力とひずみ．フックの法則．
第３週［応力とひずみの関係］せん断応力とひずみ．フックの法則．

第４週［工業材料の性質と機能］引張試験，応力―ひずみ線図，弾性と塑性，真応力と真ひずみ，
　　　　材料試験法．
第５週［棒の引張と圧縮］骨組み構造，トラス・ラーメン．不静定問題．棒に働く応力の問題について学ぶ．
第６週［締結体の問題］棒の不静定問題．不静定トラス，自重による応力とひずみ，ボルトの締め付け応力．
第７週［初応力・熱応力］棒の熱膨張により生ずる熱応力．ひずみエネルギーとエネルギー保存則．
　　　　衝撃応力．
第８週［中間試験］
第９週［はりの曲げ］はりの形式，曲げモーメントとせん断力．片持ちはりと両端支持はり．
第10週［曲げモーメント図・せん断力図］各種はりのせん断力図，曲げモーメント図．
第11週［はりの曲げ応力］横荷重を受けるはりの応力，断面二次モーメントについて学ぶ．
第12週［曲げによるせん断応力］横荷重を受けるはりに作用するせん断応力とその分布．
　　　　平等強さのはり．
第13週［ねじり］軸のねじり，せん断応力の分布，トルクとねじり角の関係について学ぶ．　
第14週［伝導軸の設計］動力を伝えるための伝導軸の直径を求める．
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＞

「基礎から学ぶ材料力学」　武沢英樹，田中克昌，小久保邦雄，立野昌義，後藤芳樹，（オーム社）

＜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時限目の間の時間をオフィスアワーとする．

＜学生へのメッセージ＞

　工業力学が基礎となるので，とくに「力の釣り合い」や「力のモーメント」については十分に理解しておいて欲しい．

＜備 考＞

　演習には毎週十分な時間を取ってある．教員との質疑応答により答案を完成させ，授業時間内に答案を提出すること．