タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期 木7～8 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061120190 材料力学I[Strength of Materials I] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
重松　大輝[SHIGEMATSU Taiki] ー
担当教員[ローマ字表記]
重松　大輝　[SHIGEMATSU Taiki]
特定科目区分   対象学生 航空宇宙 対象年次 2～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
機械(機械、構造物、各種製品の総称）およびそれらを構成する要素部材は、使用期間中必要かつ十分な強度と安全性を有していなければならない。外力が作用したときの部材の力学的応答として、応力とひずみを求める解析法を一次元(棒)の弾性問題を通して修得する。すなわち、棒の引張・圧縮、単純せん断、はりの曲げを主題に学ぶ。
授業の到達目標
・次の事項に関する理解と数式化、計算がきるようになること。
静力学の平衡方程式、外力（荷重）と内力の平衡、応力とひずみ、フックの法則と弾性係数、垂直応力とせん断応力、材料の機械的性質、許容応力と安全係数、骨組み構造、熱応力、はりのせん断力と曲げモーメント、平面図形の性質（図心、断面一次モーメント、断面二次モーメント、断面係数）、曲げ応力、たわみ、他。
・自由物体について力学的平衡方程式を立てることができる．
・静力学の平衡方程式、フックの法則、変形適合条件式の連立により内力、応力、変位、ひずみの解き方を理解する．
・はりの曲げ応力と断面形状の決定・選択ができる．
・たわみの微分方程式の立て方と解き方を理解し，計算できる．
・部材が破損する条件や現象を理解することで，機械における安全性に対して関心・意欲を持つことができる．
・講義で理解した内容を，演習問題として解くことによって，理解が強固なものとなり，前向きな態度で学習することができる．
・構造強度の計算過程を論理的に分かりやすく表現し展開することが身につく．
授業計画
【全体】
外力と内力、応力とひずみ、フックの法則、材料固有の強度と安全率、引張りと圧縮の問題、単純せん断の問題、引張り・圧縮の不静定問題、はりのせん断力と曲げモーメント、はりの曲げ応力、静定はりのたわみ問題の理解に到達するように授業を進める。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 材料力学の概要説明 材料力学の概要説明、静力学の復習 復習と練習問題を解く
第2回 応力とひずみおよびフックの法則と弾性係数 応力とひずみの定義、それらの次元と単位、フックの法則と弾性係数材料の弾性特性を表す応力とひずみの正比例関係「フックの法則」と弾性係数． 復習と練習問題を解く
第3回 フックの法則と弾性係数 フックの法則と弾性係数材料の弾性特性を表す応力とひずみの正比例関係「フックの法則」と弾性係数。 復習と練習問題を解く
第4回 材料試験と応力-ひずみ関係 材料試験，引張試験の応力-ひずみ関係，安全率と許容応力。 復習と練習問題を解く
第5回 引張り,圧縮およびせん断の静定問題I 直な棒の応力・ひずみ，物体力を受ける棒。 復習と練習問題を解く
第6回 引張り,圧縮およびせん断の静定問題II 真直な棒の応力・ひずみ，物体力を受ける棒。 復習と練習問題を解く
第7回 引張りおよび圧縮の不静定問題I 不静定問題の解き方、剛体壁間の棒 復習と練習問題を解く
第8回 引張りおよび圧縮の不静定問題II 初期応力、熱応力 復習と練習問題を解く
第9回 中間試験 第1〜8週までの範囲を試験 復習と練習問題を解く
第10回 はりの曲げ理論 荷重,せん断力,曲げモーメントの関係。 復習と練習問題を解く
第11回 はりのせん断力と曲げモーメント図 せん断力・曲げモーメントの分布図。 復習と練習問題を解く
第12回 はりの曲げ応力 平面図形の断面1次モーメントと図心の関係，断面2次モーメントと断面係数。はりの曲げ応力 復習と練習問題を解く
第13回 はりのたわみ はりのたわみ曲線の微分方程式の導出。 復習と練習問題を解く
第14回 たわみの解法 たわみの微分方程式の解法。 復習と練習問題を解く
第15回 たわみの解法 たわみの微分方程式の解法。 復習と練習問題を解く
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: --%　D: --%
成績評価法
定期試験 80%
宿題・授業外レポート 20%
教科書にかかわる情報
教科書 書名 ビジュアルアプローチ　材料力学 ISBN 9784627640115
著者名 石田良平，秋田剛 出版社 森北出版 出版年 2011
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 材料力学 ISBN 9784785360115
著者名 宮本博, 菊池正紀共著 出版社 裳華房 出版年 1987
備考
メッセージ
step by step に理解を積み重ねる必要があるので,毎回の授業の予習・復習が大切です。授業を休まず継続し,そして実際に例題を解いてみることが「材力のエキスパート」になる早道です。
キーワード
応力、ひずみ、内力、弾性、弾性係数、力の平衡、フックの法則、引張り、圧縮、せん断、曲げ、ねじり、機械的性質、引張試験、引張強さ、降伏点、安全率、許容応力、棒、はり、せん断力、曲げモーメント、たわみ、図心、断面積、断面１次モーメント、断面２次モーメント、断面係数、トラス、熱応力、応力集中、円輪、弾性と塑性、材料の強度と許容応力、材料の構造と組織、熱応力
持続可能な開発目標（SDGs）

関連科目
材料力学II、機械工学演習B、弾塑性力学、機械材料学、材料強度学、機械設計論、機械航空工学概論、機械航空工業力学
履修条件
連絡先
工学部機械社建棟B513
shigematsu@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
月曜16:00-17:00
事前にメールで連絡ください

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