山口大学教務システム - 1062110190-材料力学I

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
後期	火5～6	講義	2.0
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1062110190	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
古賀毅[KOGA Tsuyoshi]					ー
担当教員[ローマ字表記]
古賀毅　[KOGA Tsuyoshi]
特定科目区分		対象学生	生体・ロボット	対象年次	1～
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

機械や構造物を構成する要素部材は，使用時に壊れないように，必要かつ十分な強度と安全性を有していなければなりません．本講義では，材料力学の前半パートとして，はじめに軸方向に力を受ける棒の力学的応答，主に応力とひずみ，熱応力について学びます．次に，横方向に力を受ける棒は「梁（はり）」と呼びますが，はりに対して横方向（せん断方向）の力が加わったときに，はりがどのようにたわむのか，どこで応力が集中し破壊するのか，ということを学びます．

なお本講義は，大手自動車メーカーにおいて新車開発の経験を有する教員が，材料力学に関する講義を行います．

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】

初めに座学による材料力学の講義を行い，理解します．次に得た知識で演習問題に取り組み，理解だけでなく実践できるように訓練します．内容としては順番に，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，不静定はりのたわみ問題について進めます．

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	材料力学の概要と静力学的つり合い	材料力学の概要説明、静力学的つり合いについて学ぶ．	静力学的つり合いに関して予習復習し，練習問題を解く (学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第2回

応力とひずみ

応力とひずみの定義、それらの次元と単位について学ぶ．

応力とひずみに関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第3回

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」と弾性係数について学ぶ．

フックの法則と弾性係数に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

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，安全率と許容応力について学ぶ．

材料試験と応力-ひずみ関係に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第5回

引張り,圧縮およびせん断の静定問題

真直な棒の応力・ひずみ，物体力を受ける棒について学ぶ．

引張り,圧縮およびせん断の静定問題Iに関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第6回

熱ひずみと熱応力および不静定問題

物体の熱変化に伴うひずみと，それによって生じる熱応力について学ぶについて学ぶ．

熱ひずみと熱応力および不静定問題に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第7回

引張りおよび圧縮の不静定問題

不静定問題の解き方，円筒と円柱の同時圧縮、剛体壁間の棒について学ぶ．

引張りおよび圧縮の不静定問題に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第8回

断面二次モーメント

断面一次モーメントの復習と図心の関係，断面二次極モーメント，断面二次モーメント，断面係数について学ぶ．

断面二次モーメントに関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第9回

はりの曲げ理論

荷重,せん断力,曲げモーメントの関係について学ぶ．

はりの曲げ理論に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第10回

はりのせん断力と曲げモーメント

はりに作用するせん断力，曲げモーメントについて学ぶ．

はりのせん断力と曲げモーメントに関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第11回

はりのせん断力図と曲げモーメント図

せん断力図（S.F.D.）および曲げモーメント図（B.M.D.）について学ぶ．

はりのせん断力図と曲げモーメント図に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第12回

はりの曲げ応力

はりの曲げ応力について学ぶ．

はりの曲げ応力に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第13回

はりのたわみと解法

はりのたわみ曲線の微分方程式の導出について学ぶ．

はりのたわみと解法に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第14回

はりのたわみ不静定問題

はりのたわみ不静定問題の解法について学ぶ．

はりのたわみ不静定問題に関して予習復習し，練習問題を解く
(学修時間の目安：準備学習2時間，復習2時間以上）

第15回

期末試験

筆記試験，持ち込み不可．理解を問います．

しっかり準備して高得点を目指すことを期待します．
(学修時間の目安：１２時間以上)

第16回

総括

これまでの講義および試験の総括

詳細は授業内で指示します．
(学修時間の目安：８時間以上)

※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: 20%　D: --%

成績評価法

各項目についての理解度を，定期試験および課題レポートにより総合評価する．出席は欠格条件とする．

定期試験（中間・期末試験）100%
小テスト・授業内レポート　欠格条件
宿題・授業外レポート　欠格条件
授業態度・授業への参加度　欠格条件
受講者の発表（プレゼン）　欠格条件
演習　欠格条件
出席　欠格条件

ルーブリック等の評価基準

	ファイル名	備考
ルーブリック等の評価基準	ルーブリック評価基準-材料力学Ⅰ.pdf

（注）ルーブリックとは、評価水準である「尺度」と、尺度を満たした場合の「特徴の記述」で構成される評価指標のことを言います。

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	4627640110
教科書	著者名	石田良平, 秋田剛共著	出版社	森北出版				出版年	2011

備考

参考書にかかわる情報

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，実務家教員

持続可能な開発目標（SDGs）

(貧困)あらゆる場所のあらゆる形態の貧困を終わらせる。

(飢餓)飢餓を終わらせ、食料安全保障及び栄養改善を実現し、持続可能な農業を促進する。

(水・衛生)すべての人々の水と衛生の利用可能性と持続可能な管理を確保する。

(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。

(持続可能な都市)包摂的で安全かつ強靱（レジリエント）で持続可能な都市及び人間居住を実現する。

メディア授業