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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 航空システム工学科
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
航空材料
Materials for Aircraft Structure
2 E120-01 2024年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.鉄鋼材料 2.非鉄金属材料 3.繊維強化複合材料 4.材料評価試験 航空機は、各種の高性能材料から構成されている。また、一方では他の多くの工業製品と同 様に、高性能・高機能化の追求と同時に、地球にやさしい、環境にやさしいことにも重点が 置かれようとしている。そのため、各種材料は、これらの要求を満足するため日夜改善が行 われている。本講義においては、航空機や各種工業製品に適用される鉄鋼材料、アルミニウ ムなどの非鉄金属材料および繊維強化複合材料の基本的特性と用途について学習する。 また、地域の航空宇宙産業への参入可能性に関して、概要を述べる。
授業の概要および学習上の助言
授業計画の基本的なスケジュールの詳細な説明は開講講義日に行うが概要は次のようになっている. 1.機械材料全般   1.1 金属材料,有機材料,無機材料,複合材料           1.2 材料特性と材料評価試験   1.3 力と変形,降伏強さ,引張強さ,ヤング率,ポアソン比     1.4 材料の特性比較 2.金属材料   2.1 結晶構造と転位                       2.2 変形と破壊,弾性変形と塑性変形    2.3 平衡状態図                         2.4 組織と熱処理    2.5 金属、鉄鋼材料の相変態と強靭化               2.6 アルミ、チタン 3.複合材料   3.1 繊維と樹脂                         3.2 成形方法と特性評価技術    3.3 特性
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:よくわかる材料学[森北出版] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
材料力学を履修済みであること。参考図書等を自ら活用することが講義内容をより深く理解するための第一歩である.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
D,J,M 鉄鋼材料,非鉄金属材料,複合材料等の実用材料の種類を説明できる。
D,J,M 航空機のどの部位にどの材料が使用されているか説明できる。
D,J,M 基本的な材料評価試験法と金属材料、複合材料の特徴について説明できる。
D,J,M 熱処理が材料の性質にどのような影響を及ぼすかについて説明できる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 20 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 20 5 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 20 10 5 0 0 0 0 35
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 10 10
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 試験は学期末に1回実施する。範囲は今学期に学んだすべての範囲とする。
クイズ
小テスト
小テストを学期中に適宜実施する。講義で学んだ基本的な内容の理解度を確認する筆記試験を実施する。
レポート 学期中に適宜レポート課題を課す。レポート課題は、講義で学んだ内容の理解度を更に発展させるための 問題形式とする。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 学習に取り組む意欲を講義中の質疑やレポートへの取り組みなどにより評価する。出席、遅刻状況も考慮 する。なお、一部の講義はオンラインで行う場合もあり、オンラインでの対応も評価する。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
・金属材料、複合材料の主要な特徴とその特性評価技術を5項 目以上説明できる。 ・金属材料、一方向繊維強化複合材料の代表的な応力歪線図( 圧縮/引張り)を描き、弾性率、降伏応力、非線形挙動、永久 歪について説明できる。 ・鉄鋼材料の状態図を理解した上で説明できる。 ・鋼、アルミ、チタン、繊維強化樹脂複合材料の強度、剛性、 軽量性に関する違いを説明でき、航空機にその材料が使用され ている部品(部分)を挙げて利用される理由を説明できる。 ・金属材料、複合材料の主要な特徴とその特性評価技術を2項 目以上説明できる。 ・金属材料、一方向繊維強化複合材料の代表的な応力歪線図( 圧縮/引張り)を描くことができる。 ・鉄鋼材料の状態図を説明できる。 ・鋼、アルミ、チタン、繊維強化複合材料の強度、剛性、軽量 性に関する違いを説明でき、航空機にその材料が使用されてい る部品(部分)を挙げることができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
1回 本科目の講義方針の説明を行う。 航空機に使用される材料の種類とその適用部位につい て学習する。 講義、質疑 自己点検 復習:航空機に使用される材料の 種類とその適用部位を復習する。 60
2回 金属および合金の結晶構造 講義,質疑 自己点検 予習:教科書第1章を読み、内容 の理解に努める。 復習:金属および合金の結晶構造 に関して復習する。 30 30
3回 金属材料の機械的性質とその試験法 講義、質疑 自己点検 予習:教科書第3章を読み、内容 の理解に努める。 復習:金属材料の機械的性質とそ の試験法に関して復習する。 30 30
4回 第1〜3回の学習内容に関して、復習後に第1回小テス トを行う。 小テスト(1) 自己点検 予習:第1〜3回の学習内容を理解 する。 復習:小テストで理解不十分な点 を把握し、確実に理解する。 60 60
5回 金属材料の疲れと疲れ強さ 講義、質疑 自己点検 予習:教科書第4章を読み、内容 の理解に努める。 復習:金属材料の疲れと疲れ強さ に関して復習する。 30 30
6回 金属材料の機械的性質と温度 講義,質疑 自己点検 予習:教科書第5章を読み、内容 の理解に努める。 復習:金属材料の機械的性質と温 度に関して復習する。 30 30
7回 平衡状態図の基礎 講義、質疑 自己点検 予習:教科書第2章の該当部分を 読み、内容の理解に努める。 復習:平衡状態図の基礎に関して 復習する。 30 30
8回 Fe-C系平衡状態図 講義、質疑 自己点検 予習:教科書第7章の該当部分を 読み、内容の理解に努める。 復習:Fe-C系平衡状態図に関して 復習する。 30 30
9回 熱処理の基礎 講義、質疑 自己点検 予習:教科書第8章の該当部分を 読み、内容の理解に努める。 復習:熱処理の基礎に関して復習 する。 30 30
10回 中間振り返り 1回〜9回までの授業の内容に関する演習と討議 小テスト(2)によりその理解度を確認する。 小テスト(2) 自己点検 予習:第5〜9回の内容を理解する 。 復習:小テストで理解不十分な点 を把握し、確実に理解する。 90 90
11回 アルミニウム合金 講義,質疑 自己点検 予習:教科書第12章の該当部分を 読み,内容の理解に努める。 復習:アルミニウム合金に関して 復習する。 30 30
12回 チタニウム合金、その他の合金 講義、質疑 自己点検 予習:教科書第14,15章の該当部 分を読み,内容の理解に努める。 復習:チタニウム合金、その他の 合金に関して復習する。 30 30
13回 繊維強化樹脂複合材料 講義、質疑 自己点検 予習:繊維強化樹脂複合材料に関 して調査する。 復習:繊維強化樹脂複合材料に関 して復習する。 60 30
14回 全授業内容の復習と討議 達成度確認試験 演習、討議 達成度確認試験 自己点検 全授業内容の復習 120
15回 全体復習と自己点検授業 達成度確認試験の解説と全体 の講評 自己点検 学習が不十分である項目を把握す るとともに、行動目標と照らし合 わせて反省する。 60