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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
航空構造設計Ⅰ
Aircraft Structure Design I
2 E139-01 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.応力とひずみ 2.平面応力と平面ひずみ 3.ねじりと曲げと軸力 4.短柱 5.長柱 3次元弾性体の応力とひずみの関係を学んだ後、平面応力あるいは平面ひずみ状態での応力 とひずみの関係を学ぶ。次にねじりと曲げと軸力を受ける軸および偏心圧縮荷重を受ける短 柱に生ずる応力を求める方法を学ぶ。そして長柱の座屈現象について学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
材料力学、航空構造力学で学んだ内容を基盤として、軸にねじり荷重と曲げ荷重が同時に作用する場合などより複雑な応力状 態を扱う方法を学ぶ。また圧縮荷重が作用する細長い部材に生ずる座屈現象について学ぶ。学習内容は下記の通りである。 1応力とひずみの関係 2平面応力と平面ひずみ 3ねじりと曲げと軸力の組み合わせ 4短柱(偏心圧縮荷重を受ける短柱) 5長柱の座屈 材料力学、航空構造力学で学んだ内容を各自十分に復習した上で本科目を履修すること。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:わかりやすい材料力学の基礎 第2版[共立出版] 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」、「航空構造力学」を履修済みであることが前提である。
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 3次元弾性体の応力とひずみの関係式をヤング率とポアソン比を用いて表すことができる
D,J,M 平面応力と平面ひずみの違いを説明できる
D,J,M ねじり荷重と曲げ荷重が同時に作用する軸の最大主応力を求めることができる
D,J,M 偏心圧縮荷重を受ける短柱の断面の核を求めることができる
D,J,M 様々な端末条件の長柱の座屈荷重を求めることができる
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 30 60 0 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 60 0 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 15 30 0 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 15 30 0 0 0 0 0 45
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 0 0 0 0 0 0
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 学期末近くに筆記試験を実施する。授業内容全体の理解度を評価する。
クイズ
小テスト
授業内容の理解度を確認するクイズ・小テストを3回程度実施する。 *平面応力と平面ひずみでの応力-ひずみ関係式の違い *ねじり荷重と曲げ荷重が同時に作用する軸の応力状態 *偏心圧縮荷重を受ける短柱の応力状態 などについての理解度を評価する。 オンデマンド形式でクイズ・小テストを実施することもある。
レポート
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他 学習に取り組む姿勢・意欲を評価する。
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
①3次元弾性体の応力とひずみの関係式をヤング率とポアソン 比のみを用いて書き表すことができる。 ②平面応力と平面ひずみの違いを説明でき、それぞれの応力と ひずみの関係式を書き表すことができる。 ③ねじり荷重と曲げ荷重が同時に作用する軸の最大主応力と最 大せん断応力を求めることができる。 ④偏心圧縮荷重を受ける短柱の断面の核を求めることができる 。 ⑤様々な端末条件の長柱の座屈荷重を求めることができる。 ①3次元弾性体の応力とひずみの関係式を表すことができる ②平面応力と平面ひずみの違いを説明できる。 ③ねじり荷重と曲げ荷重が同時に作用する軸の最大主応力を求 めることができる。 ④偏心圧縮荷重を受ける短柱に生ずる最大圧縮応力(最小垂直 応力)を求めることができる。 ⑤両端ピン支持の長柱の座屈荷重を求めることができる。
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 授業ガイダンス 1応力とひずみの関係(1) 応力とひずみ 講義と質疑 自己点検 【復習】ガイダンスの内容、特に 授業日程および成績評価方法を確 認する。授業内容を復習する。 40
2 1応力とひずみの関係(2) 3軸応力下での応力-ひずみ関係、 平面応力と平面ひずみ 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.3.1, 5.3.2を通 読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
3 1応力とひずみの関係(3) 弾性係数間の関係 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.3.3を通読する 。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
4 2ねじりと曲げと軸力の組み合わせ(1) ねじり、曲げ、軸力のうち1つのみが作用する場合の 復習 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書3章と4章を通読し て授業に臨む。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
5 2ねじりと曲げと軸力の組み合わせ(2) 相当曲げモーメントと相当ねじりモーメント 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.4(例題5.14ま で)を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
6 2ねじりと曲げと軸力の組み合わせ(3) 例題と演習問題 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.4を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
7 総合演習 第1回-6回の授業内容を総合的に応用する演習問題に 取り組む。 演習と質疑 自己点検 【復習】演習問題を復習する。 40
8 3短柱(偏心圧縮荷重を受ける短柱)(1) 偏心による曲げモーメントを考慮に入れた垂直応力 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書6.1.1を通読する 。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
9 3短柱(偏心圧縮荷重を受ける短柱)(2) 断面の核 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書6.1.2(例題6.3の 前まで)を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
10 3短柱(偏心圧縮荷重を受ける短柱)(3) 例題と演習問題 講義と演習 自己点検 【予習】教科書6.1.2を通読する 。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
11 4長柱の座屈(1) 両端ピン支持の長柱の座屈荷重と座屈モード 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書6.2.1~6.2.4を通 読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
12 4長柱の座屈(2) 種々の端末条件の長柱の座屈荷重 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書6.2.5, 6.2.6を通 読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
13 総合演習 第8回-12回の授業内容を総合的に応用する演習問題に 取り組む。 演習と質疑 自己点検 【復習】演習問題を復習する。 40
14 期末振り返り 【筆記試験】 講義と試験 自己点検 【振返り】後半の学習内容を振り 返る。 【予習】筆記試験の準備をする。 20 60
15 総合演習(試験問題解説) 自己点検授業 講義と質疑 自己点検 【自己点検】達成度を点検する。 40