Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32977:[2025 Spring]Machine Design Ⅰ (T5) 2025 Spring Fri5 College　of　Science　and　Engineering TORIYAMA TOSHIYUKI 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning401

Language

日本語

Course Outline and Method

車両、航空機、船舶に代表される機械構造の設計原理は、材料力学、熱力学、流体力学、振動工学など、機械系の基礎科目に支えられています．これらの基礎科目を応用して、機械構造物を設計する手法を学習することが機械設計法の本来の役割です．しかしながら、実際の機械構造物を対象にした具体的な設計法は、個々の構造物に大きく依存しており、系統的に一般論を述べるには許容される講義時間を遥かに超えています．そのため、機械設計の基礎項目に合わせて、基本的な考え方の素養を身に着けることを目的に講義を組み立てます．講義内容は、基本的に機械設計法IとIIで共通の指定教科書に従います。指定教科書はやや強度設計に内容が偏っているため、材料力学や材料工学が中心の話題になり、機械設計における熱力学、流体力学の役割がやや不明瞭になります。このような前提がありますが、講義では教科書記載の幾つかの重要項目に焦点を絞って解説します。また、学習の理解を助けるように、補助プリントなどを配布して授業を構成します。

Student Attainment Objectives

実機の機械設計における強度設計では、外力による構造の変形や構造内部における力の伝達の解析にコンピュータを援用することになります。しかしながら、概念設計や初期設計の段階で筋の悪い構造は、その後コンピュータを利用して設計してもやはり悪いままです。このことは、外力の作用によりどのように変形してどこから破壊が進行するかが直感的に理解できないような複雑な構造を、初期設計の段階で提案してはいけないことを示唆しています。
以上の理由から、学生が本格的な強度設計に立ち向かう前に、機械構造物の破壊を防止する基礎的な考え方とそれらの知見の機械設計への応用を身に着けることを到達目標とします。
具体的には、[1]　構造部材に作用する応力や、孔や切り欠きなど局所的に応力が集中して作用する場合に、破壊に対する厳しさの尺度が理解できる。[2]　[1]の厳しさの尺度を基準にして、構造に静的な荷重や繰り返し荷重が作用する場合に、構造の破壊を防止する考え方が理解できる。[3]　[1][2]を利用して、ボルトによる構造物の締結、リベットによる構造物の締結、溶接による部材の接合、曲げやねじり荷重が同時に作用する丸軸の設計方針が理解できる。

Recommended Preparatory Course

材料力学Ⅰ/II、材料工学Ⅰ、流体力学I、熱力学I、CADI、機械製図学

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
-

+R授業対象科目。第13回講義とは別に、第13回から第14回の間に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

１　

機械設計の基礎１

応力集中の考え方

２　

機械設計の基礎2

応力集中と疲労の基礎

３　

機械設計の基礎3

疲労設計の考え方

4　

締結用機械要素1

ねじとボルト締結の力学１

5　

締結用機械要素2

ねじとボルト締結の力学２

6　

締結用機械要素3

ねじとボルト締結の力学3

7　

学習到達度の中間検証

講義時間内における問題への回答

８　

締結用機械要素4

リベット継手の基礎

9　

締結用機械要素5

溶接継手の基礎

10　

軸要素の設計1

ねじり、曲げモーメントの作用する軸

11　

軸要素の設計2

危険速度の考え方1

12　

軸要素の設計３

危険速度の考え方2

13　

アドバンスな機械設計の考え方

締結要素と軸要素の機械設計

14　

学習到達度の最終検証

講義時間内における問題への回答

Class Format

全て対面講義です。

Recommendations for Private Study

受講者は、担当者が講義やmanaba+Rのコンテンツで示した内容をもとに、指定教科書の式の導出や図表の物理的意味の考察を十分行ってください。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 100

合計2回の中間および最終の到達度検証課題への回答状況から、総合的に成績を評価します。感染症拡大などの状況等により、中間と最終の到達度検証において、対面で課題を解く到達度検証からレポート課題による到達度検証に変更する場合があります。その場合はあらかじめ予告します。

Grade Evaluation Method （Note）

Advice to Students on Study and Research Methods

講義は指定教科書の内容に準拠しますが、講義では、なぜそのような公式になるのか？などを教科書の内容よりも少し詳しく解説するように心がけるつもりです。授業に出席したら、黒板の内容をノートへ必ず記述してください。
実際の機械構造物はシステムとして巨大であり、本講義で身に着けた事柄が単純に応用できるとは限りません（実機の設計では、時間の制約から公式やハンドブックを利用してよいのですが、これらを直接利用できるものはほとんどありません。自らこれらを組み合わせて答えを出さなければなりません）。そのため、設計の考え方のセンスを身に着けることが長い目で見れば重要です。このことを強調しておきます。

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
機械設計法 酒井達雄　編集 日本材料学会 4901381016

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Reference Books （Frequency of Use, Note）

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Communication Paper

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