到達目標
① １自由度自由振動系の運動方程式を立て，固有振動数，減衰比，対数減衰率を求めることができる
② 1 自由度強制振動系における共振の概念を理解し，固有振動数と振幅倍率を求めることができる
③ 2自由度自由振動系および回転体の運動方程式を立て，固有振動数や危険速度を求めることができる
【教育目標】 C, D
【学習・教育到達目標】 C-2, D-1
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 | １自由度自由振動系の運動方程式を立て，固有振動数，減衰比，対数減衰率を求めることができる | １自由度自由振動系の固有振動数，減衰比，対数減衰率を求めることができる | １自由度自由振動系の固有振動数，減衰比，対数減衰率の概念が理解できない |
| 評価項目2 | １自由度強制振動系の固有振動数と振幅倍率を求めることができる | １自由度強制振動系の固有振動数を求めることができる | １自由度強制振動系における共振の概念が理解できない |
| 評価項目3 | 2自由度自由振動系および回転体の運動方程式を立て，固有振動数や危険速度を求めることができる | 2自由度自由振動系および回転体の固有振動数や危険速度を求めることができる | 2自由度自由振動系および回転体の固有振動数や危険速度の概念が理解できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
機械工学における振動現象の考え方･とらえ方を学ぶ。
振動の基本事項である１自由度系の自由振動および強制振動，および２自由度系の自由振動，回転体の振動について理解する。
授業の進め方・方法:
プリントを配布し，プロジェクタを用いて授業を進める。
注意点:
振動現象を数式で表す際に，三角関数，微分積分および物理（力学）の基礎知識を必要とする。
【事前学習】
解析学Ⅱの内容（微分方程式の解法）を復習しておくこと。
【評価方法・評価基準】
試験結果で評価する。課題が未提出の場合は総合成績から減点する。詳細は第１回目の授業で告知する。
質点系の自由振動現象の理解，減衰がある場合と無い場合の１自由度の振動現象と減衰，および２自由度と回転体の振動現象について，その性質と原理の理解の程度を評価する。
課題の未提出が4分の１を越えた場合は低点とする。総合評価60点以上を単位修得とする。
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 |
振動の学習のための数学・力学の基礎 |
振動の学習に必須の数学・力学を理解でき，基本的算法を行うことができる
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| 2週 |
１自由度系の不減衰自由振動 (1) |
・１自由度系不減衰振動モデルの運動方程式を導出し，解くことができる
・振動現象の意味を理解できる
・１自由度系不減衰振動モデルの固有振動が理解できる
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| 3週 |
１自由度系の不減衰自由振動 (2) |
・１自由度系不減衰振動モデルの運動方程式を導出し，解くことができる
・振動現象の意味を理解できる
・１自由度系不減衰振動モデルの固有振動が理解できる
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| 4週 |
１自由度系の不減衰自由振動 (3) |
・１自由度系不減衰振動モデルの運動方程式を導出し，解くことができる
・振動現象の意味を理解できる
・１自由度系不減衰振動モデルの固有振動が理解できる
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| 5週 |
１自由度系の減衰自由振動 (1) |
・粘性減衰のある１自由度系減衰振動モデルの運動方程式を理解できる
・過減衰，臨界減衰を理解できる
・減衰振動，対数減衰率を理解できる
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| 6週 |
１自由度系の減衰自由振動 (2) |
・粘性減衰のある１自由度系減衰振動モデルの運動方程式を理解できる
・過減衰，臨界減衰を理解できる
・減衰振動，対数減衰率を理解できる
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| 7週 |
１自由度系の減衰自由振動 (3) |
・粘性減衰のある１自由度系減衰振動モデルの運動方程式を理解できる
・過減衰，臨界減衰を理解できる
・減衰振動，対数減衰率を理解できる
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
１自由度系の強制振動 (1) |
・強制振動モデルの運動方程式を導出できる
・強制振動モデルの運動方程式の解法を理解できる
・強制振動で起こる現象を数式化し，意味を理解できる
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| 10週 |
１自由度系の強制振動 (2) |
・強制振動モデルの運動方程式を導出できる
・強制振動モデルの運動方程式の解法を理解できる
・強制振動で起こる現象を数式化し，意味を理解できる
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| 11週 |
１自由度系の強制振動 (3) |
・強制振動モデルの運動方程式を導出できる
・強制振動モデルの運動方程式の解法を理解できる
・強制振動で起こる現象を数式化し，意味を理解できる
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| 12週 |
２自由度系の振動(1) |
・２自由度系の振動とは何かを理解できる
・２自由度系振動モデルの運動方程式を導出できる
・２自由度振動で起こる現象を数式化し，意味を理解できる
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| 13週 |
２自由度系の振動(2) |
・２自由度系の振動とは何かを理解できる
・２自由度系振動モデルの運動方程式を導出できる
・２自由度振動で起こる現象を数式化し，意味を理解できる
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| 14週 |
回転体の振動 |
・回転機械の釣り合わせについて説明できる
・回転機械の触れまわり（1自由度系），危険速度について理解できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
まとめ |
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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 | 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 | |
| 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
| 中間試験 | 期末試験 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
| １自由度系の不減衰自由振動 | 35 | 0 | 35 |
| 1自由度系の減衰自由振動 | 15 | 0 | 15 |
| １自由度系の強制振動 | 0 | 15 | 15 |
| 2自由度系の自由振動 | 0 | 15 | 15 |
| 回転体の振動 | 0 | 20 | 20 |