シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


11630060-001 

△材料力学Ⅱ－1
Mechanics of Materials II－1
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  大窪　和也

＜概要/Course Content Summary＞

　物体が力を受けると変形する。一層，大きな力を受けると物体は壊れる。このとき，物体がどのように変形するのか，物体内部ではどのような力が作用しているのかを明らかにする学問が材料力学である。自動車が安全に高速で走れるのも，飛行機が安全に飛べるのも，丈夫で長い橋を設計できるのも材料力学のお陰である。材料力学は構造体の変形，強度設計の基礎となる学問である。材料力学Ⅰでは，一次元で扱うことのできる，あるいは近似できる材料力学の基礎部分を取り扱った。材料力学Ⅱでは，材料力学Ⅰからの応用として材料力学Ⅰでは取り扱わなかった応用分野について学ぶ。また，エネルギーの次元でとらえる弾性ひずみエネルギー分野においても，一般的な取り扱い手法を学び，相反定理等のエネルギー原理の応用について学ぶ。結果として，材料力学ⅠおよびⅡを習得することによって，機械設計のための基礎学力を身につけることを目標とする。 　
　機械部品の製造業を行う一般企業で機械部材の開発に携わった実務経験のある教員が，機械設計に必要な力学である材料力学について解説する。

＜到達目標/Goals,Aims＞

材料力学Ⅰで学んだ知識を応用し，応力とは何かなど，1次元応力状態から2次元応力状態の違いや一般的な応力状態を理解することができるようになる．そして，より実用的な機械設計ができる知識を身に付ける。さらに，材料力学ⅠおよびⅡを学ぶことで，材料力学分野の基礎から応用に至る領域の課題を解決する能力を身に付けることができる。

＜授業計画/Schedule＞

（実施回/
Week） 		（内容/
Contents） 		（授業時間外の学習/
Assignments）
（実施回/ Week） 1  （内容/ Contents） "3．引張りの応用問題（応用）　
　3．4　焼きばめ　
　3．6　応力集中　
　3．7　時間依存挙動"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 2  （内容/ Contents） "5．せん断とねじりの応用問題　
　5．1　伝動軸の設計　
　5．4　ねじり軸の不静定問題　
　（様々な境界条件を持つねじり軸の問題）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 3  （内容/ Contents） "6．曲げ（応用）　
　（様々な境界条件を持つ静定はりに生じる断面力）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 4  （内容/ Contents） "　6．6　断面二次モーメントの計算法　
　（様々な断面形状を持つ静定はりの問題）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 5  （内容/ Contents） "７. 曲げの応用問題　
　7.1　不静定はりの変形と断面力分布 "　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 6  （内容/ Contents） 　7.3　平等強さのはり　
　7.4　組合せはり　
　（中立軸が図心を通る場合）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 7  （内容/ Contents） "8. 組合せ応力　　
　8.1　三次元応力と（二次元）平面応力場　　
　8.2　応力の座標変換"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 8  （内容/ Contents） "　8.4　モールの応力円（概説）　
　（応力の性質，主応力，最大せん断応力など）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 9  （内容/ Contents） "9. 材料・部材の破壊則　　
9.1　許容応力，安全率　　
9.2　破損基準（最大主応力説，最大せん断応力説，など）　　
9.3　破損基準の応用：相当モーメントと相当応力"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 10  （内容/ Contents） "10. 弾性ひずみエネルギ　　
　10.1　ひずみエネルギとひずみエネルギ密度　　
　10.2　垂直応力が作用する真直棒と弾性ひずみエネルギ　　
　10.3　せん断応力と弾性ひずみエネルギ　　
　10.4　トルクを受ける丸棒に蓄えられるひずみエネルギ 　
　10.5　曲げによる弾性ひずみエネルギ　"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 11  （内容/ Contents） 　10.8　カスティリアノの定理（基礎）　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 12  （内容/ Contents） "　10.8　カスティリアノの定理（応用）　
　10.9　相反定理 "　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 13  （内容/ Contents） "11. 柱の座屈 　
　11.3.1　オイラー座屈　
　　（両端が支持された長柱の基本問題）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 14  （内容/ Contents） "11. 柱の座屈 （応用）　
　（様々な境界条件を持つ長柱の問題）"　
  		（授業時間外の学習/ Assignments） 授業時間内の演習および宿題 
（実施回/ Week） 15  （内容/ Contents） 総括  （授業時間外の学習/ Assignments） 復習 

＜成績評価基準/Evaluation Criteria＞

宿題・レポート等  40%  各実施回における履修内容について，宿題・レポートを通じて，その理解度を評価する． 
期末評価試験  60%  曲げ荷重を受けるはりの変形と応力解析の基礎的事項を十分理解していること。特に，不静定はりの任意位置での曲げ応力が算出できること。また，連続体中での応力について十分理解していること，はりの曲げの変形問題がカスティリアノの定理などエネルギ原理によって解かれること，細長い柱では，圧縮破壊する前に構造不安定を起すEulerの座屈について基礎原理を理解していること。　
 

基本的性質が理解できた上で，如何にその応用問題を理解して解くことができるかがポイントである。

 

＜成績評価結果/Results of assessment＞   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価（%)

評点
平均値

備考
A B C D F 他
112 8.9 12.5 20.5 25.0 33.0 0.0 1.4

＜テキスト/Textbook＞

邉　吾一，藤井　透，川田　宏之　編  『最新　材料の力学』初版  (培風館、2008) 培楓館  ISBN:978-4-563-06762-5 

 

＜参考文献/Reference Book＞

  必要に応じプリントを配布する。 

 

 
お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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