小テスト 2017/4/20(木)5・6 材料力学特論（選）：早稲田

M5 D ・ C 出席番号： 氏 名：

テーマ 演習（曲げ（両端支持ばり，片持ばり，張出しばり））

目標

内容

「曲げ」における適切な計算法（せん断力とモーメントの理解，BMD，SFDを描ける）を使用できる。曲げ（両

端支持ばり，片持ばり，張出しばり）の教科書例題レベル～演習問題レベルの演習をし，解答・解説をする。

小テスト

小テスト

Problem：（和訳して解く（解答は日本語でＯＫ）

Draw the shear-force diagrams and bending-moment diagrams for the beam and loading shown, and

determine the location and magnitude of

(a) The maximum shear-force

(b) The maximum bending moment

(c) The minimum bending moment.

unit[mm]

和訳：

下記に示したはりと荷重について SFDと BMDを画きなさい、そして、

（a）最大せん断力

（ｂ）最大曲げモーメント

（ｃ）最小曲げモーメント 値と位置を求めなさい

（a）最大せん断力 600N

（ｂ）最大曲げモーメント 240N・m

（ｃ）最小曲げモーメント 0N・ｍ

裏面も記入してください

L=1000

A B

RA RB

L2=600 L1=400

4000

W=1000N

C

600N

400N

240N・m

SFD

BMD

小テスト（表）＆演習の評価(裏) 2017/4/27(木)5・6 材料力学特論（選）：早稲田

M5 D ・ C 出席番号： 氏 名：

テーマ 演習（はりの強さ（はりの強さ，はりのたわみ））

目標

内容

「はり」における適切な計算法（断面 2 次モーメントの理解）を使用できる。はりの強さ（はりの強さ，はり

のたわみ）の教科書例題レベル～演習問題レベルの演習をし，解答・解説をする。小テスト

Problem：Fill in the blanks of table below.

Table ： Moments of sections

Moment of inertia Area

Section

shape

小テスト（ねじり） 2017/5/11 (木)5・6 材料力学特論（選）：早稲田

到達目標：A-4-1

M5 D ・ C 出席番号： 氏 名：

テーマ 演習（ねじり（丸棒のねじり・コイルばね）)

目標

内容

「ねじり」における適切な計算法（ねじりモーメントの理解）を使用できる。ねじり（丸棒のねじり・コイル

ばね）の教科書例題レベル～演習問題レベルの演習をし，解答・解説をする。小テスト

Problem：和訳して答えなさい（解答は日本語で OK）

What torque should be applied to the end of the

steel shaft of Figure 1 to produce a twist of 3°?

Use the value G=80[GPa] for the modulus of

rigidity of steel and the polar moment of inertia

414

232

ddI p

of the cross section.

1rad＝ 57.3 ° PGI

Tl

（和訳）

図１の鋼の軸に３°のねじりを生じさせるには軸の末端にどれくらいのトルクを与えたらよいでしょうか？

横弾性係数に G=80GPa、断面の断面 2次極モーメントに 414

232

ddI p

を用いなさい。

PGI

Tl 、 414

232

ddI p

を用いて

Answer 3.333kN・m （ 3333N・m ）

Figure 1

1.5ｍ

T

d2=60mm d1=30mm

小テスト（組合せ応力）＆評価(裏面) 2017/5/18 (木)5・6 材料力学特論（選）：早稲田

到達目標：A-4-1

M5 D ・ C 出席番号： 氏 名：

テーマ 演習（組合せ応力（主面・主応力，モール円）)

目標

内容

「組合せ応力」における適切な計算法（モールの応力円を描け，各応力方向を把握できる）を使用できる。組合せ応

力（主面・主応力，モール円）の教科書例題レベル～演習問題レベルの演習をし，解答・解説をする。小テスト

Problem：For the state of plane stress shown, construct Mohr’s stress circle. [Show the max]

和訳

10[MPa]

60[MPa] x

y

σ1＝60MPa

（60,0）

σ2＝10MPa

（10,0）

25MPa

τmax＝25MPa

（35,0）

小テスト（座屈） 2017/5/25(木) 5・6限 材料力学特論（選）：早稲田

到達目標：A-4-1

M5 D ・ C 出席番号： 氏 名：

テーマ 演習（座屈（柱の強さ）)

目標

内容

「座屈」における適切な計算法（座屈計算の判断理解）を使用できる。座屈（柱の強さ）の教科書例題レベル～演習

問題レベルの演習をし，解答・解説をする。小テスト

Determine the buckling load for the mild steel column (Length l=4.0 [m], Cross section

shape is circle (external diameter =100[mm], bore diameter=80[mm])). Upper side(loaded

side) of the column is “pin joint” and lower side of the column is “rigid joint”.

Use the value S=4 for the margin of safety ratio (safe rate), E=206[GPa] for the modulus

of elasticity of mild steel and the area moment of inertia 414

264

ddI

of the cross

section

和訳：

軟鋼の柱（長さ 4.0ｍ、外径 100mm、内径 80mm）の座屈荷重を求めなさい。柱の上端（負荷側）は滑節（ピン止

め）で下端は剛節です。

安全率は４、ヤング率は 206GPa、柱の断面の断面 2次モーメントは 414

264

ddI

を用いなさい。

λを求める。 －＞オイラー以外

ランキン 座屈応力は 163.8MPa

テトマイヤー 座屈応力は 205 MPa

小さい方のランキンを採用 座屈応力は 163.8MPaに 断面積をかけて、安全率で割る

座屈荷重 115.8ｋN

書ききれない場合は裏面へ

l

P P P P

4

1n n=1 n= 2 n = 4

小テスト（材料工学範囲）＆評価(裏面) 2017/5/27 (土)5・6 材料力学特論（選）：早稲田

到達目標：A-4-1

M5 D ・ C 出席番号： 氏 名：

テーマ 演習（材料の選定)

目標

内容

設計者に必要な材料の基礎知識を有し，JIS 規格等を用いながら，適切な材料の選定が出来る．材料の基礎知識や材

料の選定についての教科書例題レベルの演習をし，解答・解説をする。小テスト

Problem：和訳して答えなさい。

1-1) What are the Miller indices for the planes indicated in the figures below?

a

b

c

a

b

c

a1

a2

a3

c

a1

a2

a3

c

(a) （101） (b) （211） (c) （101―

0） (ｄ) （011―

2）

1-2) Draw the (a) Elastic limit, (b)Proportionality limit, (c)Yield Strength, (d)Ultimate Strength,

(e)Rupture and (f)the modulus of elasticity (Young's Modulus) at the Stress–strain curve of "mild steel"

shown below

1-3) Draw the Fe-C phase diagram, and show the (a)Austenite, (b)Ferrite, (c)Pearlite, (d)Cementite,

(e)eutectoid, (f)hypoeutectoid and (g)hypereutectoid

σ[ＭＰａ

]

ε[％]

400

350

300

250

200

150

100

50

00 0.001 0.02 0.04

σ[ＭＰａ

]

ε[％]

400

350

300

250

200

150

100

50

00 0.001 0.02 0.04

(a) Elastic limit

(b)Proportionality limit

(f) σ＝Eε （比例限度までの直線の傾き）

(d)Ultimate Strength

(c)Yield Strength

(e)Rupture

(b)Ferrite

(f) (e) (g)

(a)Austenite

(b)Ferrite

＋

(a)Austenite

(a)Austenite

＋

(d)Cementite

(c)Pearlite

(b)Ferrite＋

(c)Pearlite

(c)Pearlite＋

(d)Cementite