到達目標
・動力学の基礎を理解できる
・１自由度系の自由振動の基礎を理解できる
・１自由度系の強制振動の基礎を理解できる
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 解析 | 強制振動の定常応答を説明できる | １自由度質点－バネ－減衰系モデルの固有振動数および減衰比を式で表すことができる | １自由度質点－バネ系モデルの固有振動数を式で表すことができない |
| 評価項目2 計算 | 強制振動の定常応答を計算できる | １自由度質点－バネ－減衰系モデルの固有振動数と減衰比を正しく計算できる | １自由度質点－バネ系モデルの固有振動数を正しく計算できない |
| 評価項目3 問題読解 | 強制振動問題について理解し，正しく計算することができる | １自由度質点－バネ－減衰系モデルの固有振動に関する問題について理解し，正しく計算できる | １自由度質点－バネ系モデルの固有振動に関する問題について理解できず，正しく計算できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 C
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JABEE c
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JABEE d-1
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教育方法等
概要:
機械は質量も持ちますが、剛体ではないので外力により変形します．機械が調和振動を受けるとき、質量は慣性力、変形は復元力として作用し、ダランベールの原理を適用することにより運動方程式を作ることができます．授業では運動方程式の作成とその解を求める方法を学びます．この科目は企業で波動信号処理システムの設計を担当していた教員がその経験を活かし，振動の種類，特性，解析手法等について講義を行うものである．
授業の進め方・方法:
授業形式：座学，問題解説
合否判定：2回の定期試験の平均が60点以上で，全課題が提出されていること．
最終評価：2回の定期試験の平均×0.8+課題の平均×0.2
再試験：再試験の範囲は全範囲とする．再試験が60点以上で，全課題が提出されていること．
再試験による合格の最終評価は60点とする．
関連科目： 振動工学，物理
注意点:
わかりやすいノートつくりをすること．
関数電卓を用意すること．
復習に十分時間をとること．
mckモデルを使って運動方程式を導出できること．
運動方程式を解き、振動現象について設計に活かすことができること．
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
動力学の基礎 |
自由度，変位，速度，加速度を説明できる
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| 2週 |
１自由度系の振動 |
１自由度バネ－質点系モデルの運動方程式を表すことができる
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| 3週 |
１自由度系の振動 |
周期，固有振動数，固有円振動数を計算できる
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| 4週 |
１自由度系の振動 |
振り子の運動方程式を表すことができる
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| 5週 |
１自由度系の振動 |
慣性モーメントを用いて回転運動の運動方程式を表すことができる
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| 6週 |
演習問題 |
演習問題を解くことができる
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| 7週 |
減衰のある１自由度系の振動 |
振動モデルを作成し，減衰比を説明できる
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
減衰のある１自由度系の振動 |
減衰比から振動のタイプを判定できる
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| 10週 |
減衰のある１自由度系の振動 |
減衰振動波形を説明できる
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| 11週 |
減衰のある１自由度系の振動 |
対数減衰率を説明できる
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| 12週 |
力入力を受ける１自由度系の強制振動 |
力入力を受ける１自由度系強制振動の定常応答を表すことができる
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| 13週 |
力入力を受ける１自由度系の強制振動 |
力入力を受ける１自由度系強制振動の共振曲線を説明できる
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| 14週 |
変位入力を受ける１自由度系の強制振動，機械メーカにおける情報セキュリティー |
変位入力を受ける１自由度系強制振動の定常応答を表すことができる．情報セキュリティーポリシーを理解できる．
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| 15週 |
演習問題 |
演習問題を解くことができる
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| 16週 |
後期期末試験 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 力学 | 剛体の回転運動を運動方程式で表すことができる。 | 4 | |
| 平板および立体の慣性モーメントを計算できる。 | 4 | |
| 振動の種類および調和振動を説明できる。 | 4 | |
| 不減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | |
| 減衰系の自由振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | |
| 調和外力による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | 後12 |
| 調和変位による減衰系の強制振動を運動方程式で表し、系の運動を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |