目次
- はじめに
1章 材料力学のはじめに
1-1 力
- 外力
- 荷重
- 内力
- 内力どうしは作用・反作用
1-2 力の表し方と単位
- 力の図示方法
- 力の単位
- 重力と力(10 Nの重さを感じる)
- 1 kgの力?
1-3 軸荷重とせん断荷重
- 軸荷重と軸力
- せん断荷重とせん断力
- 身近なせん断荷重
1-4 曲げ荷重とねじり荷重
- 曲げ荷重と軸荷重
- 曲げ荷重とせん断荷重
- ねじり荷重とせん断荷重
1-5 静荷重と動荷重
- 静荷重
- 動荷重と衝撃荷重
- 繰返し荷重
1-6 集中荷重と分布荷重
- 集中荷重
- 移動荷重
- 分布荷重
- 材料自体も荷重になる
1-7 応力
- 応力
- 垂直応力
- せん断応力
- 応力の単位
1-8 ひずみ
- 軸荷重と変形の方向
- 縦ひずみと横ひずみ
- せん断ひずみ
- ひずみの表し方
1-9 radと三角関数
- rad(弧度法)
- 三角関数
- 三角関数の値
1-10 応力とひずみ
- 試験片の変形
- 応力-ひずみ線図
1-11 弾性変形と塑性変形
- 材料の変形も必要
- 弾性変形
- 塑性変形
1-12 クリープと疲労
- クリープ
- クリープ試験の世界記録
- 疲労
1-13 中空材と中実材
- 荷重と応力
- 中空でも強い理由
- いろいろな断面形状
1-14 モーメントとトルク
- 力のモーメント
- いろいろなモーメント
- トルク
1-15 柱と骨組構造
- 柱と座屈
- ラーメン構造
- トラス構造
1-16 SI単位
- SI基本単位とSI組立単位
- 固有の名称をもつSI組立単位
- SI接頭語
2章 応力とひずみ
2-1 軸荷重と応力
- 応力の計算式
- 円の面積は直径で表す
2-2 縦弾性係数
- 縦弾性係数
- 荷重と変形量
2-3 引張荷重を受ける丸棒の問題
- 引張荷重を受ける段付き丸棒の問題
2-4 圧縮荷重を受ける2つの材料の問題
- 圧縮荷重を受ける丸棒とパイプ
2-5 軸荷重の組み合わせ問題
- 圧縮荷重を受ける円筒の組み合わせ材
- ねじの増し締め
2-6 横ひずみとポアソン比
- 横ひずみ
- ポアソン比
2-7 横弾性係数
- 横弾性係数
- 弾性係数とポアソン比の関係
2-8 安全率
- 安全な応力の考え方
- 安全率
2-9 リベットとキーのせん断応力
- リベットに発生する応力
- 平行キーに発生する応力
2-10 ピンと打ち抜き加工の問題
- 引張荷重を受けるピン部品
- 打ち抜き加工のポンチ
2-11 応力集中
- 応力集中
- 形状係数
- 形状係数の例
2-12 応力集中の問題
- 繰返し荷重を受ける穴あき帯板の厚さ
- 段付きのある帯板の丸み
2-13 熱ひずみと熱応力
- 線膨張係数
- 熱ひずみ
- 熱応力
2-14 熱による伸縮と熱応力の問題
- 鉄道用レールの伸縮
- 伸縮する軸の応力
2-15 熱を受ける組み合わせ部材の問題
- 2つの材質を組み合わせた部材の熱変形
2-16 薄肉円筒容器と球体容器
- フープ応力
- 軸方向の応力
- 球体容器の応力
2-17 焼ばめと冷やしばめ
- 焼ばめ
- 冷やしばめ
- 練習問題
- 解答例
3章 はりと線図
3-1 はりの種類と表し方
- 基本的なはり
- 支点の表し方
- 静定はり
3-2 はりの解き方
- 両端支持はりの例
- 支点反力
- せん断力
- 曲げモーメント
3-3 支点反力
- 両端支持はりの支点反力
- はりの静止条件
- 支点反力の計算の方法
3-4 支点反力を求める
- 複数の荷重を受ける両端支持はりの支点反力
- 支点反力の計算
3-5 せん断力
- 集中荷重を受ける両端支持はりの例
- せん断力の大きさと向き
- せん断力の符号
3-6 せん断力を求める
3-7 せん断力図
- せん断力図の例
- 左端を固定した片持ちはり
- 張出しはりのせん断力図
3-8 曲げモーメント
- 集中荷重を受ける両端支持はりの例
- 曲げモーメントを求める
- 曲げモーメントの符号
3-9 曲げモーメント図
- 集中荷重1つの両端支持はり
- 曲げモーメントの計算
- 曲げモーメントの符号と単位
3-10 両端支持はりのS.F.D.とB.M.D.
- 複数の集中荷重を受ける両端支持はり
- 曲げモーメントを求め,B.M.D.を描く
- 曲げモーメントを直接求めてB.M.D.を描く
3-11 片持ちはりのS.F.D.とB.M.D.
- 曲げモーメントの符号
- 集中荷重1つの片持ちはり
- 複数の集中荷重を受ける片持ちはり
3-12 等分布荷重を受ける両端支持はり(1)
- 支点反力
- せん断力
- 曲げモーメント
- S.F.D.とB.M.D.
3-13 等分布荷重を受ける両端支持はり(2)
- 支点反力
- せん断力
- 曲げモーメント
- S.F.D.とB.M.D.
3-14 等分布荷重を受ける両端支持はりの例
3-15 等分布荷重を受ける片持ちはり(1)
- 等分布荷重を全長に受ける片持ちはり
- 左端を固定端した片持ちはり
3-16 等分布荷重を受ける片持ちはり(2)
- 等分布荷重を一部分に受ける片持ちはり
3-17 組み合わせ荷重を受ける両端支持はり(1)
- 集中荷重を受けるはり
- 等分布荷重を受けるはり
3-18 組み合わせ荷重を受ける両端支持はり(2)
- 支点反力とせん断力図
- 曲げモーメント図
3-19 組み合わせ荷重を受ける片持ちはり
- 等分布荷重と集中荷重を受ける片持ちはり
- 等分布荷重を受けるはり
- 集中荷重を受けるはり
- S.F.D.とB.M.D. 157
3-20 S.F.D.とB.M.D.の関係
- B.M.D.の高さはS.F.D.の面積
3-21 張出しはりの例
- 練習問題
- 解答例
4章 はりの強さと変形
4-1 はりの強さと変形
- はりの変形と曲げ応力
- はりの断面形状
- はりの変形
4-2 曲げ応力
- 中立面
- ひずみと曲げ応力
- 曲げ応力の大きさ
4-3 断面二次モーメントと断面係数
- 断面二次モーメントと曲げ剛性
- 断面係数
4-4 断面に関する係数の計算式
- 断面二次モーメントと断面係数の例
- 断面二次モーメントの加減算
- 断面二次モーメントと断面係数の関係
4-5 断面係数の計算
- 断面係数を求める
4-6 曲げ応力の計算
- 曲げ応力の算出法
4-7 断面寸法の計算
4-8 たわみ
- はりのたわみ
- たわみの算出式
4-9 たわみの計算
4-10 平等強さの片持ちはり
- 危険断面と平等強さのはり
- 幅が一定で厚さの変化するはり
- 厚さが一定で幅の変化するはり
4-11 平等強さの片持ちはりの計算
4-12 平等強さの両端支持はり
- 192 両端支持はりと片持ちはり
- 平等強さの両端支持はり
- 練習問題
- 解答例
5章 軸とねじり
5-1 ねじりモーメント,ひずみ,応力
- ねじりモーメントとトルク
- せん断ひずみ
- ねじり応力
5-2 軸の変形の例題
5-3 断面二次極モーメントと極断面係数
- ねじりモーメントとねじり応力の関係
- 断面二次極モーメントと極断面係数の値
5-4 ねじりモーメントと軸径
- 軸径を計算する基本式
5-5 伝動軸
- 仕事,動力,トルク
- 馬力という単位
5-6 伝動軸の軸径
- 中実円形軸の軸径
- 中空円形軸の軸径
5-7 伝動軸のねじれ
- 中実円形軸の動力とねじれ
- 練習問題
- 解答例
6章 柱
6-1 柱
- 圧縮と座屈
- 断面二次半径
- 細長比と端末係数
6-2 オイラーの理論式
- 長柱
- オイラーの理論式
6-3 ランキンの式
- 長柱と中間柱を決定する
- ランキンの式
6-4 柱の座屈計算
- 柱の基本的な計算手順
- 式の選定と座屈計算の例題
6-5 中空円形の柱
- 柱の強さは断面二次半径で決まる
- 中実円形と中空円形の断面二次半径
- 中実円柱と中空円柱の例題
- 練習問題
- 解答例
7章 トラス
7-1 骨組構造
- 節点
- トラス
- ラーメン
- 平面骨組と立体骨組
7-2 力の作図法
- 力の合成と分解
- 力のつり合い
- Bowの記号法
7-3 静定トラス
- 静定トラス
- 節点の力のつり合いだけを考える
- 引張材と圧縮材
7-4 クレモナの解法
- (1)領域名を決める
- (2)支点反力を求める
- (3)力に名前を付ける
- (4)未知の軸力が2つの節点で閉じた多角形をつくる
- (5)引張材と圧縮材を判定する
- (6)示力図をつくる
7-5 部材3本のトラスの解法
7-6 作用・反作用とトラスの解法
- (1)力のつり合いは未知の力が2つの節点から
- (2)作用・反作用から未知の力を求める
- (3)軸力ゼロのゼロ部材
7-7 トラスの形と荷重条件
7-8 作図だけでトラスを解く
- 集中荷重1つの例
7-9 複数の荷重を作図だけで解く
- 練習問題
- 解答例
8章 組み合わせ応力
8-1 主応力と主せん断応力
- 単軸荷重の傾斜断面に生まれる応力
- 主応力と主せん断応力
8-2 応力成分
- 直交座標と平面座標
- 物体に考える応力成分
- 平面応力の計算式
8-3 平面応力
- 平面に生じる応力成分
- 主応力面と主せん断応力面
- 直交する軸荷重だけを受ける材料
8-4 軸荷重とせん断荷重を受ける材料
8-5 モールの応力円
8-6 応力の計算式とモールの応力円
- 主応力と主応力面の作図
- 主せん断応力と主せん断応力面の作図
8-7 単軸荷重を受けるモールの応力円
- 8-1の例題をモールの応力円で解く
8-8 負のせん断応力
- せん断応力の符号
- 直交する引張荷重とせん断荷重を受ける材料
- 練習問題
- 解答例
- 終わりに
- (付録1)一般構造用圧延鋼材の機械的性質
- (付録2)機械構造用炭素鋼鋼材の機械的性質
- (付録3)鉄鋼の許容応力[MPa]
- (付録4)機械構造用炭素鋼鋼材の疲労強度
- 基本的な公式
- クレモナの解法の特別な場合
- 索引