到達目標
① 1 自由度自由振動系の固有振動数を求めることができる。
② 1 自由度減衰振動系の減衰比，対数減衰率を求めることができる。
③ 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。
【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固有振動数を求めることができる。 | | |
| 評価項目2 | 1 自由度減衰振動系の減衰比，対数減衰率を求めることができる。 | 1 自由度減衰振動系の減衰比を求めることができる。 | |
| 評価項目3 | 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。 | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
振動現象の考え方･とらえ方を学ぶ．機械の振動学を主に取り上げ，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。演習問題を多く取り入れ，板書を用いて解説する。なお，授業資料などは，Moodleにて配信するので活用してほしい。
注意点:
振動現象を数式で表す際に，三角関数，微分積分学および物理（力学）の基礎知識を必要とする。
【事前学習】
授業で指示する項目の予習を行うこと。
【評価方法・評価基準】
試験結果で評価する。毎週課題を課し，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について，その性質と原理の理解の程度を評価する。自己学習レポートの未提出が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。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
振動の学習のための数学・力学（１） |
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。
振動現象と運動の第二法則の関連付けを理解できる。
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| 2週 |
振動の学習のための数学・力学（２） |
直進・回転連成系振動モデルの運動方程式を導出できる。
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| 3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できる。
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| 4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。
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| 6週 |
１自由度系の減衰自由振動 (2) |
過減衰，臨界減衰，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) |
半パワー法により，減衰比を導出できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
１自由度系の強制振動（1） |
強制振動，共振とは何かを理解できる。
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| 10週 |
１自由度系の強制振動（2） |
強制振動の運動方程式を導出し，解くことができる。
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| 11週 |
１自由度系の強制振動（3） |
強制振動の運動方程式を導出し，解くことができる。
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| 12週 |
２自由度系の振動（1） |
２自由度系の振動について理解できる。
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| 13週 |
２自由度系の振動（2） |
２自由度系振動の運動方程式を導出できる。
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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。
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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 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 50 | 50 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |