2025年度前期材料力学

曜日・時限 金曜日３時限 期別 前期 週時間数 2
ナンバリング FL231104
開講学科等 医療福祉工学部-医療福祉工学科
医療健康科学部-医療科学科
教員名 藤川　智彦
藤川　智彦
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e8%97%a4%e5%b7%9d%e3%80%80%e6%99%ba%e5%bd%a6

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目的

材料力学は機械設計などの基準となる機構や構造の強さを評価する学問の基礎となるものである．この材料力学は医療機器および健康機器のエンジニアにとって，必須の知識であり，病院で働く臨床工学技士の医用機械工学においても材料強度の算出は必要な知識となっている．ここでは，医療・福祉機器を設計する際の基礎である金属材料の特性を理解し，荷重に対する材料の変形量を理解する．

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 AC ガイダンスと力の概念 事前学修 シラバスを確認し，授業の目的を理解する．さらに，力の概念について調べること(2時間)
事後学修 講義の方法や評価方法を確認し，力について確認すること(2時間)
2 AC 質点の力学１：力のつりあった質点の運動方程式 事前学修 力のつりあった質点の運動方程式について調べること(2時間)
事後学修 演習問題の力のつりあった質点の運動方程式を解くこと(2時間)
3 AC 質点の力学２：加速する物体の運動方程式 事前学修 加速度と外力について調べること(2時間)
事後学修 演習問題の加速度が生じる質点の運動方程式を解くこと(2時間)
4 AC 質点の力学３：質点の運動 事前学修 重力の概念と直線運動について調べること(2時間)
事後学修 演習問題の質点の運動を解くこと(2時間)
5 C 質点の運動方程式と質点の運動のまとめと演習 事前学修 演習問題の加速度が生じる質点の運動方程式と質点の運動の不明瞭な箇所を確認し，質問内容としてまとめること(3時間)
事後学修 演習問題の加速度が生じる質点の運動方程式と質点の運動を再度確認すること(3時間)
6 AC 材料特性１：荷重とひずみの説明およびポアソン比の説明 事前学修 応力(教科書p.20-29)を予習しておくこと(2時間)
事後学修 応力についてノートに整理し，演習課題をおこなうこと(2時間)
7 AC 材料特性２：応力-ひずみ線図の説明 事前学修 ひずみ(教科書p.31-37)を予習しておくこと(2時間)
事後学修 応力-ひずみ線図についてノートに整理し，演習課題をおこなうこと(2時間)
8 AC 応力とひずみ１：フックの法則の例題とポアソン比の例題 事前学修 ヤング率(教科書p.38-42)を予習しておくこと(2時間)
事後学修 ヤング率についてノートに整理し，演習課題をおこなうこと(2時間)
9 AC 応力とひずみ２：許容応力と安全率の説明と例題 事前学修 許容応力(教科書p.43-45)を予習しておくこと(2時間)
事後学修 安全率についてノートに整理し，演習課題をおこなうこと(2時間)
10 C フックの法則のまとめと演習 事前学修 演習問題のフックの法則の不明瞭な箇所を確認し，質問内容としてまとめること(3時間)
事後学修 演習問題のフックの法則とすべての演習問題の再度確認すること(3時間)
11 AC 剛体の力学１：力のモーメントと剛体の運動方程式 事前学修 剛体の力学(教科書p.12-19)を予習しておくこと(2時間)
事後学修 力のモーメントの内容をノートに整理し，演習課題をおこなうこと(2時間)
12 AC 剛体の力学２：梁における集中荷重と等分布荷重の運動方程式 事前学修 梁の集中荷重と等分布荷重の運動方程式(教科書pp.80-93)および梁の剪断力図と曲げモーメント図(教科書pp.94-104)について予習しておくこと(3時間)
事後学修 梁の運動方程式とその表示方法の内容をノートに整理し，演習課題をおこなうこと(3時間)
13 C 力のモーメントおよび梁の剪断力図と曲げモーメント図のまとめと演習 事前学修 演習問題の梁の剪断力図と曲げモーメント図の不明瞭な箇所を確認し，質問内容としてまとめること(3時間)
事後学修 演習問題の梁の剪断力図と曲げモーメント図の再度確認すること(3時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業（通常の講義）
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク（ディスカッション・ディベートを含む）
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業　連携型学習
  • I:その他

到達目標

・質点の運動方程式を導き立て，力や加速度や変位を求めることができる
・剛体の運動方程式を立て，剛体が静止する条件を求めることができる
・特定の材料における応力-ひずみ線図が理解できる
・フックの法則と安全率が理解できる

科目に関連するディプロマポリシー項目
〇2024年度以降入学生
下記、記載のカリキュラムマップを参照。
https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/
※各学科/専攻名称のカリキュラムポリシー下段の
　「カリキュラムマップ」よりご確認ください。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 25% 80% 20% 100%
小テスト、小論文 25% 80% 20% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 50% 60% 40% 100%
授業での姿勢（ノート、質疑など） 0%
作品、パフォーマンス（実技、実演） 0%
その他1(具体的に： 0%
その他2(具体的に： 0%
100% 70% 30% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

教科書：これならわかる図解でやさしい入門材料力学（著書：有光隆，発行所：株式会社技術評論社）
参考書：医療科学科 材料力学 テキスト（moodle内資料 要点集）
参考書：マンガでわかる材料力学（著書：末益博志，発行所：オーム社）
参考書：臨床工学講座医用機械工学（著：嶋津秀昭，監修：日本臨床工学技士教育施設協議会，発行所：医歯薬出版株式会社）

オフィスアワー

木曜日18:30-20:00（於8104），会議や出張などで不在の場合がある．また，事前にメールで日時を調整することも可能である．

その他

授業前にmoodleの授業内容を確認すること．
1年後期の力学演習がこの授業の基礎となるため，各自で復習しておくこと．なお，学生の理解度を確認しながら進めるため，シラバス通りに進まない可能性があることに留意すること
提出された演習と試験は採点後，返却するので，各自で受け取ること．

実務経験のある教員による授業科目

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