京都工芸繊維大学 Webシラバス / Web Syllabus KYOTO INSTITUTE OF TECHNOLOGY シラバス詳細

科目詳細情報 / Course Syllabus

科目分類 / Subject Categories
学部等 / Faculty	工芸科学部 / School of Science and Technology	今年度開講 / Availability	有 / Available
学域等 / Field	設計工学域 / Academic Field of Engineering Design	年次 / Year	１年次 / 1st Year
課程等 / Program	機械工学課程・課程専門科目 / Specialized Subjects for Undergraduate Program of Mechanical Engineering	学期 / Semester	後学期 / Second term
分類 / Category	- / -	曜日時限 / Day & Period	金3 / Fri 3rd

科目情報 / Course Information
時間割番号 / Timetable Number	12325301
科目番号 / Course Number	12360069
単位数 / Credits	2
授業形態 / Course Type	講義 / Lecture
クラス / Class	- / -
授業科目名 / Course Title	材料力学Ⅰ及び演習 / Strength of Materials Ⅰ and Exercise
担当教員名 Instructor(s)	武末　翔吾
担当教員名 Instructor(s)	TAKESUE Shogo
その他 / Other	インターンシップ実施科目 Internship	国際科学技術コース提供科目 IGP	PBL実施科目 Project Based Learning	実務経験のある教員による科目 Practical Teacher
	-	-	-	-
	DX活用科目 ICT Usage in Learning	-	-	-
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科目ナンバリング / Numbering Code	-

授業の目的・概要 Objectives and Outline of the Course
1. 外力を受けて変形する材料の，変形・ひずみ・応力の基本概念と原理を理解する． 2. 簡単な形状の部材に外力が作用するとき，その部材の変形や内部に生じる応力の計算方法を習得する． 3. 使用する材料の強度を用いて，安全で経済的な寸法，すなわち合理的な強度設計ができるようになることを目的とし，演習を通じてそのような考え方を修得する．
1. To understand the basic concepts and principles of deformation, strain, and stress of deformed materials. 2. To obtain an ability to calculate deformations and stresses of simple objects under external loading, or tension, compression, torsion, and bending, through lecture and exercise. 3. To acquire the skill to apply the knowledge of strength of materials on engineering applications and mechanical design.

授業の目的・概要
Objectives and Outline of the Course

1. 外力を受けて変形する材料の，変形・ひずみ・応力の基本概念と原理を理解する．
2. 簡単な形状の部材に外力が作用するとき，その部材の変形や内部に生じる応力の計算方法を習得する．
3. 使用する材料の強度を用いて，安全で経済的な寸法，すなわち合理的な強度設計ができるようになることを目的とし，演習を通じてそのような考え方を修得する．

1. To understand the basic concepts and principles of deformation, strain, and stress of deformed materials.
2. To obtain an ability to calculate deformations and stresses of simple objects under external loading, or tension, compression, torsion, and bending, through lecture and exercise.
3. To acquire the skill to apply the knowledge of strength of materials on engineering applications and mechanical design.

学習の到達目標 Learning Objectives
1．引張・圧縮およびねじりを受ける棒の変形と応力を，静定問題ついて求められる． 2．引張・圧縮およびねじりを受ける棒の変形と応力を，不静定問題について求められる． 3．はりの曲げによって生じる曲げモーメントとせん断応力，曲げ応力，たわみ曲線が求められる．
1．To acquire an ability to calculate deformations and stresses of a bar subjected to tension, compression, or torsion as an external loading under a statically determinate problem. 2．To acquire an ability to calculate deformations and stresses of a bar subjected to tension, compression, or torsion as an external loading under a statically indeterminate problem. 3．To acquire an ability to calculate bending moment, shear stress, bending stress, and deflection curve of a beam subjected to bending.

学習の到達目標
Learning Objectives

1．引張・圧縮およびねじりを受ける棒の変形と応力を，静定問題ついて求められる．
2．引張・圧縮およびねじりを受ける棒の変形と応力を，不静定問題について求められる．
3．はりの曲げによって生じる曲げモーメントとせん断応力，曲げ応力，たわみ曲線が求められる．

1．To acquire an ability to calculate deformations and stresses of a bar subjected to tension, compression, or torsion as an external loading under a statically determinate problem.
2．To acquire an ability to calculate deformations and stresses of a bar subjected to tension, compression, or torsion as an external loading under a statically indeterminate problem.
3．To acquire an ability to calculate bending moment, shear stress, bending stress, and deflection curve of a beam subjected to bending.

授業計画項目 / Course Plan
No.	項目 Topics	内容 Content	オンライン授業 online class
1.	材料力学学習の意義	材料力学学習の意義とカリキュラムにおける材料力学の位置を述べる．
1.	Concepts of strength of materials	Objectives and position in the curriculum of this class are described.
2.	応力とひずみ	垂直応力と垂直ひずみ，せん断応力とせん断ひずみ，フックの法則について説明する．
2.	Stress and strain	Normal and shear stresses and Fook's law are explained.
3.	材料の機械的特性	材料の応力－ひずみ線図をもとに弾性と塑性の違いを述べるとともに，材料の強度と許容応力について説明する．また，ポアソン比についても説明する．
3.	Mechanical behavior of materials	Elasticity and plasticity are explained based on a typical stress-strain curve. The strength, allowable stress, and Poisson's ratio are also explained.
4.	引張と圧縮を受ける棒（静定問題）	種々の形状の棒に引張・圧縮荷重が作用したときに生じる応力とひずみおよび変形について述べる．ここでは静定問題を取り扱う．
4.	Tension and compression (statistically determinate problem)	Stress, strain and deformation caused in various bars subjected to tension and compression are described. The statistically determinate problem is treated here.
5.	引張と圧縮を受ける棒（不静定問題）	種々の形状の棒に引張・圧縮荷重が作用したときに生じる応力とひずみおよび変形について述べる．ここでは不静定問題を取り扱う．
5.	Tension and compression (statistically indeterminate problem)	Stress, strain and deformation caused in various bars subjected to tension and compression are described. The statically indeterminate problem is treated here.
6.	引張と圧縮を受ける棒（熱応力）	棒の温度が変化する際に生じる変形と熱応力について説明する．
6.	Tension and compression (thermal stress)	Thermal stress and strain caused in a bar with temperature change are expressed.
7.	丸棒のねじり	種々の形状の棒にねじりモーメントが作用するときに生じる応力とひずみおよび変形について述べる．
7.	Torsion	Stress, strain and deformation in various bars subjected to a torsional moment are described.
8.	丸棒のねじり（静定問題）	種々の形状の棒にねじりモーメントが作用するときに生じる応力とひずみおよび変形について述べる．ここでは静定問題を取り扱う．
8.	Torsion (statistically determinate problem)	Stress, strain and deformation in various bars subjected to a torsional moment are described. The statically determinate problem is treated here.
9.	丸棒のねじり（不静定問題）	種々の形状の棒にねじりモーメントが作用するときに生じる応力とひずみおよび変形について述べる．ここでは不静定問題を取り扱う．
9.	Torsion (statistically indeterminate problem)	Stress, strain and deformation in various bars subjected to a torsional moment are described. The statically indeterminate problem is treated here.
10.	はりの分類，せん断力と曲げモーメントおよびSFDとBMD	はりの曲げの分類を行う．また，はりに生じる垂直応力とせん断応力を概説し，これらとせん断力，曲げモーメントの関係について述べる．また，せん断力と曲げモーメントを求める方法を説明し，これを用いてＳＦＤとＢＭＤを作図する方法を説明する．
10.	Shear stress, bending moment, SFD and BMD	The kind of boundary conditions of a beam subjected to a bending load are explained. The normal and shear stresses caused in a beam, and the relationships between those and the bending moment are also explained. In addition, the drawing methods of SFD and BMD are explained.
11.	はりのひずみと曲げ応力	はりに生じる曲げ応力とひずみについて説明する．
11.	Strain and bending stress of a beam	Bending stress and strain caused in a beam are explained.
12.	はりの曲げに関係する断面の幾何量	図心，断面一次モーメント，断面二次モーメントについて述べる．また，平行軸の定理について説明する．
12.	Geometric properties for a given cross-section regarding beam bending	Centroid, geometrical moment of area, second moment of area, and parallel axis theorem are explained.
13.	たわみの微分方程式	たわみと曲げモーメントとの関係を説明し，得られたたわみの微分方程式を用いてはりのたわみ曲線を求める方法を説明する．
13.	Differential equation of deflected beam	Relation between deflection and bending moment and how to compute the deflection of a beam by the derived differential equation are explained.
14.	不静定ばりのたわみ	不静定はりのたわみ曲線を求める方法について説明する．
14.	Deflection of statistically indeterminate beam	How to compute the deflection curve of a statistically indeterminate bar is explained.
15.	総合復習	総合復習を行う．
15.	Review	Review

履修条件 Prerequisite(s)
物理，数学の基礎知識が必要である．「線形代数学Ⅰ」「線形代数学Ⅱ」「数学演習Ⅰ」「解析学Ⅰ」「基礎解析Ⅰ」「工業力学Ⅰ」の履修が望まれる．
Fundamentals of physics and mathematics are required.

授業時間外学習（予習・復習等） Required study time, Preparation and review
応力とひずみの概念からはじめる本科目は他の科目の基礎となるものであるから，十分な予復習を行う必要がある．本講義に対しては，67.5時間の予復習に充てる自己学習時間が必要である．本学では1単位当たりの学修時間を45時間としています。毎回の授業にあわせて事前学修・事後学修を行ってください。
Preparation and review are important for success. Please note that KIT requires 45 hours of study from students to award one credit, including both in-class instructions as well as study outside classes. Students are required to prepare for each class and complete the review after each class.

授業時間外学習（予習・復習等）
Required study time, Preparation and review

応力とひずみの概念からはじめる本科目は他の科目の基礎となるものであるから，十分な予復習を行う必要がある．本講義に対しては，67.5時間の予復習に充てる自己学習時間が必要である．
本学では1単位当たりの学修時間を45時間としています。毎回の授業にあわせて事前学修・事後学修を行ってください。

Preparation and review are important for success.
Please note that KIT requires 45 hours of study from students to award one credit, including both in-class instructions as well as study outside classes. Students are required to prepare for each class and complete the review after each class.

教科書／参考書 Textbooks/Reference Books
必要に応じてプリント，電子ファイルを配布．／参考書「現代材料力学」（渋谷寿一、本間寛臣、斎藤憲司　共著、朝倉書店），「材料力学 (JSMEテキストシリーズ)」（日本機械学会），「演習材料力学 (JSMEテキストシリーズ)　」日本機械学会等．
Not prepared. The required documents are distributed in the class.

成績評価の方法及び基準 Grading Policy
学期末に科す試験の成績と，授業中に行う小テストの結果に応じて評価する．試験の結果を５０％，演習・小テストの結果を５０％として評価し，その合計点が６０点以上を合格とする．
Final examination 50% + every class mini tests 50% = 100%

留意事項等 Point to consider
学習・教育到達目標のＢ（２）（ａ）に対応する科目であり，達成度総合評価の対象である．
-

評価基準 / Evaluation Standards
科目の達成目標 Course Goals
1．引張・圧縮およびねじりを受ける棒の変形と応力を，静定問題ついて求められる． 2．引張・圧縮およびねじりを受ける棒の変形と応力を，不静定問題について求められる． 3．はりの曲げによって生じる曲げモーメントとせん断応力，曲げ応力，たわみ曲線が求められる．
1．To acquire an ability to calculate deformations and stresses of a bar subjected to tension, compression, or torsion as an external loading under a statically determinate problem. 2．To acquire an ability to calculate deformations and stresses of a bar subjected to tension, compression, or torsion as an external loading under a statically indeterminate problem. 3．To acquire an ability to calculate bending moment, shear stress, bending stress, and deflection curve of a beam subjected to bending.
目標の達成度の評価基準 / Fullfillment of Course Goals
1.	目標レベルを大きく下回る Significantly lower than target level	引張・圧縮，ねじり，曲げについての基本的事項が理解できない．
1.	目標レベルを大きく下回る Significantly lower than target level	Luck of an ability to understand the fundamental points related to the tension, compression, torsion, and bending.
2.	目標レベルを僅かに下回る Slightly lower than target level	かろうじて基本的事項を理解しているが，特に，引張・圧縮，ねじり，曲げにおける不静定問題に対する理解がやや不十分である．
2.	目標レベルを僅かに下回る Slightly lower than target level	There is an ability in the fundamental points. But, insufficient for the understanding of statically indeterminate problems for tension, compression, torsion, and bending.
3.	目標レベルに到達 Achieved target level	引張・圧縮，ねじり，曲げ変形に対する重要事項を全て理解している．
3.	目標レベルに到達 Achieved target level	Sufficient understanding all important points for tension, compression, torsion, and bending.
4.	目標レベルを上回る Above target level	重要事項を完全に理解するとともに，応用的な問題にも対処できる．
4.	目標レベルを上回る Above target level	There is an ability to overcome any difficult and applicable problems.