材料力学１

Strength of Materials 1

9975132

75BASTM201

髙橋　昭如

Akiyuki Takahashi

2024年度前期

2024 First Semester

月曜5限

Monday 5th, Period

創域理工学部　機械航空宇宙工学科

Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Faculty of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

材料力学の基礎（応力とひずみ）および材料強度について学ぶ．軸力が作用する問題やはりの曲げ問題について学ぶ．
The fundamental of strength of materials (stress and strain) and material strength is studied. Problems with axial forces and bending of beams are studied.

材料力学の基礎である応力とひずみを理解し，軸力が作用する問題およびはりの曲げ問題を理解する．材料強度に関する事項を理解し，機械設計に役立つ基礎的な知識を修得する．
本学科におけるディプロマポリシー「２．機械航空宇宙工学分野で必要な基礎学力と、その上に立つ専門知識。」に該当する科目である．
Understand the stress and strain, which are the fundamental issue of strength of materials, and acquire the basic knowledges, which is useful for the mechanical design.
This course corresponds to the diploma policy 2 in the Department of Mechanical Engineering, Faculty of Science and Technology.

１．材料強度に関連する事項について説明できる．
２．応力とひずみおよび両者の関係を説明できる．
３．軸力を受ける棒における応力とひずみおよび変形を計算することができる．
４．はりの曲げにおけるせん断力と曲げモーメントを計算することができる．
５．はりの曲げにおけるたわみを計算できる．　

1. Can explain the things related to the material strength.
2. Can explain the stress, strain and their relationship.
3. Can calculate the stress, strain and deformation of bars subjected to an axial force.
4. Can calculate the shearing force and bending moment in a beam subjected to a bending.
5. Can calculate the deflection of a beam subjected to a bending.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

講義の内容の理解のためには，教科書等の例題や演習問題を自主的に解くことが必要である．

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各回の講義の後，教科書の例題や演習問題を解き（復習し），講義内容十分に理解すること．
Understand the topics addressed in the lecture by trying to solve example questions in the text book after each lecture.

中間テスト50%と到達度評価50%により評価する
Evaluate by the intermediate (50%) and final test (50%).

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

材料力学・宮本博，菊池正紀・裳華房・1987年・978-4-7853-6011-5

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
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特に指定しない．
Not specified.

１．応力とひずみ（１）　　応力とひずみ
　応力とひずみとは何かについて理解する．

２．応力とひずみ（２）　　応力ーひずみ線図と材料の強度
　鉄鋼材料を例として，材料の基本的な変形挙動（応力とひずみの関係）を理解する．材料の強度を考える上で必要な事項を理解する．

3．応力とひずみ（３）　　応力とひずみの関係，安全率
　応力とひずみの間に成立する関係および弾性定数を理解する．機械設計において必要となる安全率について理解する．

4．軸力を受ける棒（１）　軸の引張りと圧縮
　軸力を受ける棒に作用する応力とひずみおよび変形が計算できる．

5．軸力を受ける棒（２）　組み合わせ構造，骨組み構造
　組み合わせ構造に作用する応力とひずみおよび変形が計算できるようになる．骨組み構造に作用する応力とひずみおよび変形が計算できるようになる．

６．軸力を受ける棒（３）　熱応力，ひずみエネルギ
　熱応力を理解し，温度変化のある棒に作用する応力とひずみが計算できるようになる．ひずみエネルギについて理解する．

７．中間試験と解説
講義の内容について理解度の評価を行う試験を行い，試験内容について解説する．

8．はりの曲げ（１）　　　はりの定義，せん断力と曲げモーメント−１
　はりの曲げ問題の定義，仮定を理解する．はりに作用するせん断力と曲げモーメンを理解する．

9．はりの曲げ（２）　　せん断力と曲げモーメント−２
　はりに作用するせん断力と曲げモーメントを計算し，せん断力線図と曲げモーメント線図が描けるようになる．

１0．はりの曲げ（３）　　はりに生じる応力
　はりに生じる応力を計算できるようになる．

１1．はりの曲げ（４）　　断面1次モーメント，断面2次モーメント
　はりの断面1次モーメントおよび2次モーメントを理解し，計算できるようになる．

１2．はりの曲げ（５）　　はりに生じるせん断応力
　はりに生じるせん断応力の分布を理解し，計算できるようになる．

１3．はりの曲げ（６）　　はりのたわみ−１
　はりのたわみとたわみ角の定義を理解し，それらが計算できるようになる．

１4．はりの曲げ（７）　　はりのたわみ−２
　面積モーメント法を用いたはりのたわみとたわみ角の計算ができるようになる．

15.到達度評価と解説
　講義内容の理解の評価を行い，内容について解説する．

１．Stress and strain (1): Stress and strain
　Understand the definition of stress and strain.

２．Stress and strain (2): Stress-strain curve and materials strength
Understand the fundamental issues on the deformation behavior (stress-strain relationship) of materials, and the issues necessary to consider the materials strength.

3．Stress and strain (3): Stress-strain relationship and safety factor
Understand the stress-strain relationship, the elastic constants and the safety factor, which is a necessary item for mechanical design.

4． Bars subjected to axial forces (1): Tension and compression
Can calculate the stress, strain and deformation of bars subjected to an axial force.

5． Bars subjected to axial force (2): Combination and framework structures
Can calculate the stress, strain and deformation of combination and framework structures subjected to an axial force.

６． Bars subjected to axial force (3): Thermal stress and strain energy
Understand the definition of the thermal stress, and be able to calculate the stress and strain of bars with a temperature variation. Understand the strain energy.

７． Intermediate test and commentary
Intermediate test for evaluation of students' understanding of the lectured issues. Explain the meaning of questions and the correct answers briefly.

8． Bending of beam (1): Definition of beam, shearing force and bending moment-1
Understand the definition and assumptions of bending of beams. Understand the shearing force and bending moment in beams.

9． Bending of beam (2): Shearing force and bending moment-2
Can calculate the shearing force and bending moment in beams, and can draw the shearing force and bending moment diagrams.

１0． Bending of beam (3): Stress generated in beams
Can calculate the stress generated in beams.

１1． Bending of beam (4): Geometrical moment of area and inertia
Understand and can calculate the geometrical moment of area and inertia.

１2． Bending of beam (5): Shear stress generated in beams
Understand the distribution of shear stress in beams, and can calculate the shear stress.

１3． Bending of beam (6): Deflection of beams-1
Understand the definition of deflection and deflection angle of beams, and can calculate the deflection and deflection angle.

１4． Bending of beam (7): Deflection of beams-2
Can calculate the deflection and deflection angle of beams using the moment-area method.

15． Evaluation of understanding and commentary
Final evaluation of students' understanding of the lectured issues. Explain the meaning of questions and the correct answers briefly.

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