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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Ⅱ
Aircraft Structure Design II
2 E141-01 2024年度
6期(後学期)
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.座屈 2.補強板構造 3.有効幅 4.静強度 5.疲労強度 航空機では軽量化を図るため構造部材として平板および平板を補強した補強板構造が多用さ れる。そこで、本科目の前半では平板の座屈の解析法を学んだ後、補強板構造における有効 幅の概念を学ぶ。本科目の後半では航空機の構造設計で考慮すべき荷重について学んだ後、 静荷重および疲労荷重に対する構造設計法の基礎的な考え方を学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
材料力学および航空構造力学の基盤の上に、航空機に特有な軽構造である平板および補強板構造の座屈の解析法を学ぶ。そし て、航空機の静強度設計および疲労強度設計の基本的な考え方を学ぶ。学習内容は下記の通りである。 1 平板の座屈 2 補強平板の座屈と有効幅 3 航空機の静強度設計(強度率、安全余裕) 4 航空機の疲労強度設計(安全寿命設計と損傷許容設計) なお、材料力学や航空構造力学の復習的内容に適宜触れながら授業を実施するが、材料力学や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。「航空構造設計Ⅰ」を履修済みであることが望ましい 。
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 平板の座屈荷重を求めることができる
D,J,M 有効幅の概念を理解し、補強平板に圧縮荷重が作用する場合の有効幅を求めることができる
D,J,M 航空機の構造設計で考慮すべき「制限荷重」、「終極荷重」について説明できる
D,J,M 強度率あるいは安全余裕を用いて航空機構造の静強度を評価できる
D,J,M 疲労寿命計算、損傷進展解析などを通して、航空機構造の疲労強度に関する分析ができる
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 40 50 0 0 0 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 50 0 0 0 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 25 0 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 20 25 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 試験は、中間筆記試験と期末に実施する達成度確認試験の2回実施する。 中間筆記試験では、平板の座屈および圧縮荷重を受ける補強平板の有効幅についての理解度を評価する。 達成度確認試験では、航空機構造の耐疲労設計について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小テストを3回程度実施する。
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。授業欠席や遅刻はマイナス評価となる場合もある。
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
1)様々な条件で支持された平板の座屈荷重を求めることができ る。 2)有効幅の概念を理解し、補強平板に圧縮荷重が作用する場合 の補強平板の挙動を説明できる。 3)強度率あるいは安全余裕を用いて航空機構造の静強度を評価 でき、軽量構造設計に活用できる。 4)航空機構造の疲労強度に関し、破壊力学の考え方を理解して 分析ができ損傷許容設計法について説明できる。 1)四辺単純支持平板の座屈荷重を求めることができる。 2)有効幅とは何か説明できる。 3)強度率あるいは安全余裕を用いて航空機構造の静強度 を評 価できる。 4)損傷進展解析などを通して、航空機構造の疲労強度に関する 分析ができる。
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 長柱の座屈の復習 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平板の座屈(1) 四辺単純支持平板の座屈 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「平板の座屈」 を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
3 1平板の座屈(2) 種々の拘束条件の平板の座屈 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「平板の座屈」 を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
4 2補強平板の座屈と有効幅(1) 有効幅、縁応力 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「補強平板の座 屈と有効幅」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
5 2補強平板の座屈と有効幅(2) 補強平板の座屈前/後の挙動 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「補強平板の座 屈と有効幅」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
6 総合演習 1-5回の内容の総合的な演習問題に取り組む 講義と質疑 自己点検 【復習】演習問題を復習する。 40
7 中間振り返り 中間筆記試験 講義と質疑 筆記試験 自己点検 【振返り】前半の学習内容を振り 返る。 【予習】筆記試験の準備をする。 20 100
8 3静強度設計(1) 強度率、安全余裕、棒の引張 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「静強度設計(1 )」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
9 3静強度設計(2) はりの曲げ 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「静強度設計(2 )」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
10 3静強度設計(3) 耐圧構造 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「静強度設計(3 )」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
11 4耐疲労設計(1) 安全寿命設計 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「耐疲労設計(1 )」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
12 4耐疲労設計(2) 損傷許容設計 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「耐疲労設計(2 )」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
13 総合演習 8-12回の内容の総合的な演習問題に取り組む 講義と質疑 自己点検 【復習】演習問題を復習する。 40
14 期末振り返り 期末筆記試験 自己点検 講義と質疑 筆記試験 【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。 20 100
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