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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
機械工学専攻
対象課程 科目名 単位数 科目コード 開講時期 授業科目区分
博士前期課程(修士課程)
複合材料力学特論
Mechanics of Composite Materials
1 2145-01 2024年度
前学期
関係科目
担当教員名
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.繊維強化プラスチック 2.直交異方性材料 3.複合材料単層板 4.複合材料積層板 5.積層理論 航空機などの軽量構造物の構造材料として金属材料に代わり繊維強化プラスチックに代表さ れる複合材料が多用されている。そこで、本科目では複合材料単層板および積層板の力学を 学び、複合材料構造の構造設計を適切に遂行するための基礎知識を習得する。
授業の概要および学習上の助言
航空機などの軽量構造物の構造材料として金属材料に代わり繊維強化プラスチックに代表される複合材料が多用されている。 そこで複合材料積層板の力学について学ぶ。学習内容は下記の通りである。 複合材料単層板の力学  直交異方性材料の弾性定数  単層板の剛性行列、コンプライアンス行列  剛性行列、コンプライアンス行列の座標変換  面内負荷を受ける単層板の変形 複合材料積層板の力学  積層構成、対称積層板  積層板の面内剛性行列、面内コンプライアンス行列  面内負荷を受ける積層板の変形と各層の応力
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書は特に指定しない。
履修に必要な予備知識や技能
線形代数の知識(行列の演算)を習得済みであることを前提に授業を進める。
学生が達成すべき行動目標
No.
複合材料単層板の材料主軸での剛性行列を求め、単層板の力学的挙動を説明できる。
板面内に任意の角度回転した座標系における単層板の剛性行列を求めることができる。
複合材料積層板の剛性行列を求めることができる。
面内荷重を受ける積層板の各層に生ずる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 0 0 100 0 0 0 0 100
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
クイズ
小テスト
レポート レポート課題2回で評価する
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
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複合材料単層板の材料主軸での剛性行列を求め、単層板の力 学的挙動を説明できる。 ②板面内に任意の角度回転した座標系における単層板の剛性行 列を求めることができ、引張-せん断カップリング剛性につい て説明できる。 ③複合材料積層板の剛性行列を求めることができる。積層板の 力学的挙動を説明できる。 ④面内荷重を受ける積層板の各層に生ずる応力を求めることが でき、その知識を複合材料構造の構造設計に活用できる。 ①複合材料単層板の材料主軸での剛性行列を求めることができ る。 ②板面内に任意の角度回転した座標系における単層板の剛性行 列を求めることができる。 ③複合材料積層板の剛性行列を求めることができる。 ④面内荷重を受ける積層板の各層に生ずる応力を求めることが できる。
※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 数学の準備 講義と演習 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。 60
2 複合材料単層板の力学(1) 単層板の剛性行列 講義と演習 自己点検 【予習】配布資料「複合材料単層 板の力学」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
3 複合材料単層板の力学(2) 剛性行列の座標変換 講義と演習 自己点検 【予習】配布資料「複合材料単層 板の力学」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
4 複合材料単層板の力学(3) 面内負荷を受ける単層板の変形 講義と演習 自己点検 【予習】配布資料「複合材料単層 板の力学」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
5 複合材料積層板の力学(1) 積層板の面内剛性行列 講義と演習 自己点検 【予習】配布資料「複合材料積層 板の力学」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
6 複合材料積層板の力学(2) 積層板の各層の応力 講義と演習 自己点検 【予習】配布資料「複合材料積層 板の力学」を通読する。 【復習】演習問題を復習する。 20 40
7 総合演習 自己点検授業 講義と演習 自己点検 【復習】演習問題を復習する。 60