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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
航空材料力学
Strength of Materials for Aircract Structures
2 E117-01 2024年度
4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.航空機の構造様式 2.ねじり 3.薄肉断面軸 4.垂直応力とせん断応力 5.主応力と主せん断応力 航空機の構造様式の特徴を学ぶ。ねじり荷重が作用する円形断面軸の変形や応力を求める方 法を学んだ後、航空機に特有な軽構造部材である薄肉断面軸のねじりについて学ぶ。また、 航空機主翼や胴体の外板を想定して、面内荷重が作用する薄板を対象に主応力や主せん断応 力について学ぶ。
授業の概要および学習上の助言
工業力学および材料力学の基盤の上に、航空機に特有な軽構造である薄肉断面軸や薄板の変形や応力を解析する方法を学ぶ。 学習内容は下記の通りである。  1.航空機の構造様式  2.円形断面軸のねじり  3.薄肉断面軸のねじり  4.単軸引張を受ける棒の斜断面における応力  5.組合せ応力問題(主応力、モールの応力円) なお、工業力学や材料力学の復習的内容に適宜触れながら授業を実施するが、工業力学や材料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:航空機構造力学[プレアデス出版] 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
「工業力学」および「材料力学」を履修しておくことが前提である。
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 航空機の構造様式の特徴を理解し説明できる。
D,J 円形断面軸のねじり剛性や軸に生ずる応力を求めることができる。
D,J 薄肉断面軸のねじり剛性や軸に生ずる応力を求めることができる。
D,J 単軸引張を受ける棒の斜断面における応力を求めることができる。
D,J 面内荷重を受ける薄板の主応力および主せん断応力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 20 30 0 0 0 0 0 50
思考・推論・創造する力 10 30 0 0 0 0 0 40
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 筆記試験(達成度確認試験)1回を実施する。達成度確認試験では主に、面内荷重を受ける薄板の主応力 および主せん断応力を求める方法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 学習に取組む姿勢・意欲を通して評価する。なお出席・遅刻状況を考慮する場合もある。
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
○航空機の構造様式の特徴を構造力学の観点から説明できる。 ○円形中実断面軸のねじり剛性や軸に生ずる応力を正確に求め ることができる。○薄肉断面軸のねじり剛性や軸に生ずる応力 を正確に求めることができる。○単軸引張を受ける棒の斜断面 における応力を正確に求めることができる。○主応力や主せん 断応力の意味を理解して上でこれらを正確に求めることができ る。 ○航空機の主翼や胴体を構成する構造部材を挙げることができ る。○円形中実断面軸のねじり剛性を求めることができる。○ 薄肉断面軸のねじり剛性を求めることができる。○単軸引張を 受ける棒の斜断面における応力を求めることができる。○面内 荷重を受ける薄板の主応力および主せん断応力を求めることが 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 航空機の構造様式 講義と質疑 【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。 30
2 円形断面軸のねじり(1)  ねじり剛性とねじり応力 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書4.1を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
3 円形断面軸のねじり(2)  演習問題 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書4.1を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
4 薄肉閉じ断面軸のねじり(1)  ねじり剛性とねじり応力 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「薄肉閉じ断面 棒のねじり」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
5 薄肉閉じ断面軸のねじり(2)  演習問題 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「薄肉閉じ断面 棒のねじり」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
6 薄肉開き断面軸のねじり(1)  ねじり剛性とねじり応力 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「薄肉開き断面 棒のねじり」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
7 薄肉開き断面軸のねじり(2)  演習問題 講義と質疑 自己点検 【予習】配布資料「薄肉開き断面 棒のねじり」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
8 総合演習 中間振り返り 演習と質疑 自己点検 【振返り】前半の学習内容を振り 返る。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
9 単軸引張を受ける棒の斜断面における応力 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.1を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
10 組合せ応力問題(1)  垂直応力とせん断応力 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.2.1を通読する 【復習】演習問題を復習する。 20 40
11 組合せ応力問題(2)  主応力と主せん断応力 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.2.2を通読する 【復習】演習問題を復習する。 20 40
12 モールの応力円(1)  知識の習得と整理 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.2.3を通読する 【復習】演習問題を復習する。 20 40
13 モールの応力円(2)  演習問題 講義と質疑 自己点検 【予習】教科書5.2.3を通読する 【復習】演習問題を復習する。 20 40
14 期末振り返り 期末筆記試験 自己点検 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。 120
15 筆記試験の解説 自己点検授業 講義 自己点検 【自己点検】達成度を自己点検す る。 20