材料力学

一般受講料: 19,800 円

特別受講料: 17,600 円

講座コード:M-22

受講期間:3ヶ月

難易度:中級レベル

材料力学を学んで、機械設計や技能士の受検に役立てる!

たった3ヶ月でマスター!材料力学の基礎知識が手に入る!

すべての機械や構造物などは、安全に、使いやすく、かつ経済的なことを十分に考慮して作られています。したがって、それらを製作するには機械製図、機械材料、および機械工作などの知識のほかに、材料力学の知識が必要とされています。

材料力学は、機械や構造物の各部を構成している材料が外力を受けた場合、どの程度の強さをもっているか、また変形はどうかなどを研究する学問のことで、基礎学科のひとつです。また、材料力学は機械設計や技能士の資格を目指す方にも役立つ知識となります。しかし、材料力学は「むずかしい」というイメージがあると思います。いざ、学ぼうと思っていても、途中で挫折してしまう人が多いようです。

本講座は、このような問題を解消し、興味をもって学習できるように、内容は平易な文章と図入りで説明し、練習問題は正解までの過程をていねいに解説して、誰にでもよくわかるようにまとめています。また、長期間ではなく、通信教育では比較的短い、3ヶ月ほどの学習で、材料力学の知識が手に入るので、無理なく続けていくことが可能です。材料力学は難しいから無理だと敬遠していた方に是非とも受講していただきたい講座です!

学習目標

  • 材料力学の基礎理論である応力とひずみ、許容応力の求め方、安全率などのほかに圧力容器の強さ、軸およびはりの強さの計算方法が理解できます。
  • 機械設計や技能士の受検に役立てることができます。

ここが講座のポイント

  • 本講座で材料力学を学んで、様々な技術に応用することができます。
  • 説明→例題→解説の流れで、効率良く学習を進めていけます。
  • 写真や図を多く用いることにより、理解しやすいつくりになっています。

充実のサポート

  • 3回のレポート添削で、知識の定着をお手伝いします!
  • 質問券を使って、講師に質問することができます!
  • テキスト最後の付録ページで、学習をより深く学ぶことができます!

材料力学の関連講座

教材構成

使用教材

  • テキスト2冊(上巻・下巻)
  • レポート3回

著者

  • 松浦 章
  • 北久保 昭三
  • 原田 昭

カリキュラム

No. 主な項目
1 第1章 応力とひずみ

  1. 荷重と応力
    1. 荷重
    2. 荷重の考え方
    3. 作用の仕方による荷重の分類
    4. 荷重の加わり方による荷重の分類
    5. 応力とは
    6. 垂直応力
    7. せん断応力
  2. 荷重とひずみ
    1. ひずみとは
    2. 縦ひずみ
    3. 横ひずみ
    4. せん断ひずみ
  3. 応力とひずみの関係
    1. 応力 – ひずみ線図
    2. 圧縮応力 – ひずみ線図
    3. 弾性係数
  4. 塑性と応力発生
    1. 塑性ひずみ
    2. スプリングバック
    3. 疲れ限度
    4. クリープ
    5. 各種材料の性質
  5. 応力発生と許容応力
    1. 熱応力
    2. 焼ばめ
    3. 応力集中
    4. 許容応力とは
    5. 許容応力の決め方
    6. 許容応力の値
    7. 安全率
2 第2章 内圧を受ける容器と弾性エネルギー

  1. 圧力を受ける円筒と薄肉球の強さ
    1. 円周方向の応力
    2. 軸方向の応力
    3. 肉厚円筒に生じる応力
    4. 応力容器
    5. 薄肉球の強さ
  2. 弾性エネルギーと荷重
    1. 弾性エネルギー
    2. 衝撃荷重と急速荷重

第3章 はり

  1. はりの種類とはりに働く力
    1. はりの種類
    2. はりに作用する荷重
    3. 支店の反力
  2. はりのせん断力と曲げモーメント
    1. はりのせん断力
    2. はりの曲げモーメント
  3. 片持ばりのせん断力図と曲げモーメント図
    1. せん断力図と曲げモーメント図
    2. 集中荷重を受ける片持ばり
    3. 等分布荷重を受ける片持ばり
  4. 両端支持ばりのせん断力図と曲げモーメント図
    1. 集中荷重を受ける両端支持ばり
    2. 等分布荷重を受ける両端支持ばり
    3. 静定ばりと不静定ばり
    4. 固定ばりと連続ばりのせん断力図と曲げモーメント図の例
3 第4章 曲げとはり

  1. 抵抗モーメントと曲げ応力
    1. 抵抗モーメント
    2. 曲げ応力
  2. 断面二次モーメントと断面係数
    1. 断面二次モーメント
    2. 断面係数
    3. 断面二次モーメントと断面係数の値
  3. はりの強さ
    1. はりの強さと危険断面
    2. はりの断面寸法の決め方
    3. はりのたわみ
  4. 平等強さのはり
    1. 平等強さのはり
    2. 幅が一定で厚さの変化する片持ばり
    3. 厚さが一定で幅の変化する片持ばり
    4. 重ね板ばね

第5章 ねじり、座屈

  1. 軸のねじり
    1. ねじり現象
    2. ねじりモーメント
  2. ねじりの公式
    1. ねじりの公式
    2. 断面二次極モーメントと極断面係数
  3. 軸のねじり強さ
    1. 丸軸(中実円)の計算
    2. 丸軸(中空円)の計算
  4. 軸のねじりこわさ
    1. 軸のねじれ角とねじりこわさ
    2. 軸のねじりこわさと軸径
  5. 座屈
    1. 柱の座屈強さ

第6章 曲げとねじり、その他の組合せ応力

  1. 各種断面の軸のねじりとコイルばねの計算
    1. 各種断面の軸のねじり
    2. 円筒形コイルばね
  2. 曲げとねじりの組合せ応力
    1. 相当曲げモーメントと相当ねじりモーメント
    2. 曲げ作用とねじり作用を受ける丸軸の径
  3. その他の組合せ応力
    1. 引張りと曲げの組合せ応力
    2. 圧縮と曲げの組合せ応力
    3. 圧縮をねじりの組合せ応力
    4. 互いに直角な垂直応力とせん断応力の組合せ

STEP1 テキストで学習!

まずは、テキストで学習をすすめていきます。本講座は1ヶ月ごとの学習範囲が決められています。その月ごとの学習範囲を終了することを目標に学習をすすめてください。月ごとの学習範囲が終了したら、STEP2へお進みください。

STEP2 レポート提出!

1ヶ月ごとの学習が終了したら、レポートにチャレンジしていただきます。レポートは月ごとの学習範囲の小テストだとお考えください。60点以上が合格で、59点以下の場合は再提出していただきます。レポートは、テキストで学習したことがきちんと身についてるか確認できるものとなっています。また、間違った箇所を中心にアドバイス等も行っています。

STEP3 復習&次の学習へ!

レポート返却後、合格点を越えていれば、次の学習範囲へ進むことができます。しかし、返却されたレポートをそのままにするのではなく、きちんと復習を行い、間違った箇所、正解したがイマイチ理解していなかった箇所を中心に復習を行ってください。復習を行って、「バッチリだ!」と感じたら、STEP1に戻って次の学習にお進みください。
また、月ごとの学習範囲は以下のようになっています。

  • 1ヶ月目 テキスト上巻(1章、3ページから60ページ)
  • 2ヶ月目 テキスト上巻(2章から3章、61ページから127ページ)
  • 3ヶ月目 テキスト下巻(4章から6章、3ページから118ページ)

1ヶ月目の学習範囲⇒レポート⇒2ヶ月目の学習範囲⇒レポート⇒3ヶ月目の学習範囲・・・
という流れになります。
章ごとの詳しい学習内容は「カリキュラム」のタブでご確認ください。

講座Q&A

Q:材料力学では何が学べるのですか。

機械設計上、安全設計を実現するうえで、もっとも重要な学問であり、静止した構造材に負荷を加えたときの変形や破壊の原理を研究する学問です。

本講座では、「ひずみ」「はり」といった項目をご用意して、そのものの概念や、計算方法について学習し、材料力学について基礎から学べるようになっております。

Q:はじめて学ぶには、難しすぎるのでしょうか?

はじめて学ぶからといって、難しすぎるということはありません。むしろ、はじめて学ぶ方に受講していただきたい講座です。

本講座では、はじめて学ぶ方でも理解しやすいように、安易な解説を心がけております。計算式等もなるべく省略せず、計算の過程を理解していただけるようになっております。