2025年度 (最新) 学院等開講科目環境・社会理工学院融合理工学系

固体・構造力学基礎 J

開講元: 融合理工学系
担当教員: 因幡和晃 / 齊藤滋規
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 水1-4 (S4-201(S421))
クラス: J
科目コード: TSE.A202
単位数: 200
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月25日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

材料，機械・構造物の変形および応力などの力学的現象に関する基礎的な理論（材料力学）を習得するとともに，身近な例における材料の選択，構造の形状を決定するための方法を学び，応用する能力を養う。本講義では、材料の機械的性質、単純応力および組合せ応力、曲げ、ねじり、曲げとねじりの組合せによる応力と変形、弾性エネルギおよび衝撃荷重、柱の座屈、応力集中、塑性変形とクリープ、疲れおよび破壊、非破壊試験法を学ぶ。
(機械系など、類似科目を自分が所属する系で履修可能な場合には、履修を制限する可能性があります。）

到達目標

本講義を履修することによって、以下の能力を修得する。
１）材料や構造物の設計，製作ならびに維持管理する際に不可欠な「応力」，「ひずみ」などの材料の力学に関する基礎的知識を習得すること。
２）習得した基礎的知識を，身近な例における材料の選択や，部材の形状･寸法の決定に応用できる能力を身につけること。

キーワード

応力、ひずみ、モーメント

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

それぞれのテーマについて講義を行い、授業の後半に演習、グループ学習を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	材料力学の役割，力と応力	材料力学の役割と力と応力について説明できる
第2回	応力とひずみ，材料の力学特性，許容応力と安全率	応力とひずみ、材料の力学特性と許容応力と安全率について説明できる
第3回	棒の引張りと圧縮	棒の引張と圧縮において、応力、ひずみ、変形を求めることができる
第4回	軸のねじり	軸のねじりにおいて、応力、ひずみ、変形を求めることができる
第5回	円形断面以外のねじり、はりの曲げ	円形断面以外のねじり、はりの曲げにおいて、応力、ひずみ、変形を求めることができる
第6回	せん断力図、曲げモーメント図、曲げ応力	はりの曲げにおいて、せん断力図、曲げモーメント図、曲げ応力を求めることができる
第7回	はりのたわみ	はりの曲げにおいて、はりのたわみを求めることができる
第8回	柱の座屈	柱の座屈荷重、座屈応力を求めることができる
第9回	複雑な応力（主応力、主せん断応力、モールの応力円、薄肉構造）	複雑な応力を求めることができる
第10回	エネルギー法（ひずみエネルギー）	エネルギー法を説明できる
第11回	相反定理、カスチリアノの定理、仮想仕事の原理、最小ポテンシャルエネルギー原理	相反定理、カスチリアノの定理、仮想仕事の原理、最小ポテンシャルエネルギー原理を説明できる
第12回	骨組構造（トラス、ラーメン）	骨組構造における荷重と変位を求めることができる
第13回	材料強度と設計	材料強度と設計に関する指針を説明できる
第14回	塑性、構成式、降伏条件、応力集中	塑性、構成式、降伏条件、応力集中を説明できる

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

授業内で発表します。

参考書、講義資料等

Beer, Johnston, DeWolf, Mazurek, Mechanics of Materials, McGraw Hill.
Timoshenko, Strength of Materials, Krieger Pub Co.
Popov, Mechanics of Materials, Prentice Hall.
辻知章著，「なっとくする材料力学」，講談社

成績評価の方法及び基準

固体・構造力学基礎を表現する各方程式やそれらの工学的応用について，その理解度を評価する。　随時行う理解度確認演習や小テストにもとづき成績評価を⾏う。

履修の条件・注意事項

特になし

その他

Web ラーニングプラザ（http://weblearningplaza.jst.go.jp/）の材料力学基礎知識コースが参考になります。