材料力学Ⅰ / Mechanics of Materials I

単位数: 2. 担当教員: 燈明 泰成. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TMA-MEE208J.

メディア授業科目/Media Class Subjects

○

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的
　　材料や構造物の強さ，変形に関する基礎的事項、ならびにそれらの解析手法を修得することを目的とする。
２．概要
　　講義と演習を一体として、下記の授業計画に挙げる項目について講義する。
３．達成目標等
　　材料や構造物の内部に発生する応力やひずみの基本的な概念と、その解析手法を理解することを目標とする。

本講義は、Google Classroomを併用する。クラスコードは「c3batxh」である。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Objective
　　This course aims to study the fundamentals of strength and deformation of materials and structures, as well as their analysis.

2. Overview
　　Lectures and exercises are combined to cover the topics listed in the lecture plan below.

3. Achievement goal
　　The goal of this course is to understand the basic concept of stress and strain in materials and structures and the quantitative analytical method of stress and strain fields in various structures.

Google Classroom is also used for this lecture. The class code is "voiild5".

他の授業科目との関連及び履修上の注意

本科目は、初歩的な力学（剛体の力学など）と数学（微分・積分など）を履修していることを前提としています。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

It is assumed that the students have taken elementary mechanics (such as mechanics of rigid bodies) and mathematics (such as differentiation and integration).

授業計画

1. 序論（Ⅰ）：機械構造物に作用する力，応力とひずみ
2. 序論（Ⅱ）：フックの法則と弾性係数，応力ひずみ図
3. 序論（Ⅲ）：強さと剛性，例題演習
4. 単純応力（Ⅰ）：引張り・圧縮・せん断，不静定問題
5. 単純応力（Ⅱ）：熱応力と残留応力，薄肉円輪
6. 単純応力（Ⅲ）：応力集中，例題演習
7. 中間試験１
8. 組合せ応力（Ⅰ）：２軸の引張り，垂直応力とせん断応力
9. 組合せ応力（Ⅱ）：平面応力
10. 組合せ応力（Ⅲ）：応力とひずみの関係，例題演習
11. 軸のねじり（Ⅰ）：真直丸棒のねじり，動力軸
12. 軸のねじり（Ⅱ）：密巻きコイルばね，長方形断面棒と薄肉開き断面棒
13. 軸のねじり（Ⅲ）：薄肉閉じ断面棒のねじり，例題演習
14. 中間試験２
15. まとめ
16. 期末試験

授業計画(Ｅ）

1. Introduction (I): Forces acting on mechanical structures, Stress and strain
2. Introduction (II): Hook's law and elastic modulus, Stress-strain diagram
3. Introduction (III): Strength and rigidity, Exercise
4. Simple stress (I): Tension, compression, shear, Statically indeterminate problem
5. Simple stress (II): Thermal stress and residual stress, Thin ring
6. Simple stress (III): Stress concentration, Exercise
7. Mid-term examination 1
8. Combined stress (I): Biaxial tension, Normal stress and shear stress
9. Combined stress (II): Plane stress
10. Combined stress (III): Relationship between stress and strain, Exercise
11. Torsion (I): Torsion of circular shaft, Power shaft
12. Torsion (II): Close-coiled helical spring, Rectangular shaft
13. Torsion (III): Thin-walled tube, Exercise
14. Mid-term examination 2
15. Summary
16. Final examination

授業時間外学習

毎回の講義で宿題を課す。

授業時間外学習（Ｅ）

Homework is assigned at every lecture.

成績評価方法及び基準

1. 宿題（毎回）: 10%
2. 中間試験1と2: 40%（各20%）
3. 期末試験: 50%

成績評価方法及び基準(Ｅ）

1. Homework (every lecture): 10%
2. Mid-term examinations 1 and 2: 40% (20% each)
3. Final examination: 50%

教科書および参考書

• 材料力学 新機械工学シリーズ, 加藤・阿部・坂・倉茂・伊藤・進藤 共著, 朝倉書店 ISBN/ISSN: 9784254235821

オフィスアワー

毎回の講義終了後

オフィスアワー（Ｅ）

After each lecture

実務・実践的授業/Practicalbusiness※○は、実務・実践的授業であることを示す。/Note:"○"Indicatesthe practicalbusiness

主として実践的教育から構成される実務・実践的授業／Practical business