2025年度 (最新) 学院等開講科目工学院機械系

材料力学

開講元: 機械系
担当教員: 阪口基己 / 佐藤千明
授業形態: 講義/演習 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木1-4 (M-B07(H101))
クラス: -
科目コード: MEC.C201
単位数: 1.50.50
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月19日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では，機械の強度設計に必要となる材料の力学特性を扱うとともに，機械を構成する材料が外力を受けた場合の力学的応答について講義する．機械を構成する強度部材には運転時に引張・圧縮，ねじり，曲げなどの外力が作用するが，部材はこれらの力に耐えうる材質，形状・寸法にしておく必要がある．本講義では，機械を構成する材料の外力に対する力学応答についての基礎知識を修得させ，機械を構成する部材の強度設計の必要性とその方法を理解させることをねらいとしている．
1．材料の力学特性、応力とひずみの関係，許容応力と安全率
2．材料の引張り・圧縮，ねじり，曲げを受けた場合の力学応答
3．弾性ひずみエネルギを利用して材料に生じている未知の変形量と作用している外力を求める方法

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する．
１）応力とひずみとは何か、材料力学で扱う力学の概念を説明できる．
２）引張りと圧縮およびねじり荷重によって生じる応力とひずみを求めることができる．
３）曲げ荷重をうけるはりに生じる応力とひずみならびにたわみを求めることができる．
４）弾性力学の基礎を理解し、組み合わせ応力状態を表すことができる．
５）ひずみエネルギーと力の間の関係を理解し、簡単な不静定問題を解くことができる．

キーワード

応力、ひずみ、引張、圧縮、ねじり、はりの曲げ、座屈，ひずみエネルギー，不静定問題

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

材料力学は自分の手で問題を解くことが大切です．講義のなかで適宜演習と小テストを交えながら授業をすすめていきます．

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	材料力学の目的と基礎知識	材料力学を学ぶために必要な基礎知識を理解する
第2回	応力とひずみ	応力とひずみの概念，フックの法則，弾性係数を理解する
第3回	引張と圧縮	引張荷重と圧縮荷重を受ける棒の応力とひずみを導出する
第4回	熱応力	熱応力を理解する
第5回	軸のねじり	ねじり荷重を受ける丸棒と薄肉菅の応力とひずみを導出する．
第6回	はりの曲げ（せん断力と曲げモーメント）	曲げ荷重を受けるはりのせん断力と曲げモーメントを求める．
第7回	はりの曲げ（断面の性質と曲げ応力）	はりの断面二次モーメントを導出し，曲げ応力とひずみを求める．
第8回	はりの曲げ（平等強さのはり，せん断応力）	平等強さのはりに生じる応力を導出する．はりのせん断応力を求める．
第9回	はりの曲げ（はりのたわみ）	たわみの微分方程式を解いてはりのたわみを求める．
第10回	はりの弾性エネルギーと不静定はりのたわみ	はりの弾性エネルギーを用いて不静定はりのたわみを導出する．
第11回	柱の座屈	安定と不安定について理解し，柱の座屈荷重を導出する．
第12回	柱の座屈	安定と不安定について理解し，柱の座屈荷重を導出する．
第13回	複雑な応力（3次元応力状態，モールの応力円）	2次元と3次元の組合せ応力状態について理解する．モールの応力円の描き方を理解する．
第14回	複雑な応力（弾性力学の基礎）	弾性力学の基礎について理解する．

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

JSMEテキストシリーズ材料力学，ISBN-13: 978-4-88898-158-3

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の方法及び基準

講義で扱った内容について，計算法ならびにそれらの応用に関する理解力を評価する．
配点は，講義中の小テスト（30％），期末試験（70％）とする．

履修の条件・注意事項

工業力学（MEC.A201.R）を履修していること．または同等の知識があること．

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

阪口基己：sakaguchi.m.ac[at]m.titech.ac.jp

オフィスアワー

メールで事前に予定を確認すること．