機械力学

科目基礎情報

学校 仙台高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 機械力学
科目番号 0154 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 機械システム工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 書名:演習で学ぶ機械力学  著者:小寺忠・矢野澄雄  発行所:森北出版
担当教員 濱西 伸治

到達目標

(1)機械の動力学的問題に対しモデルを立てて、運動方程式を導出できること。
(2)導出した運動方程式から、固有振動数を計算できること。
(3)動的特性を説明できること。

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実際の機械に対しモデルを立てて、運動方程式を導出できる機械の動力学的問題に対しモデルを立てて、運動方程式を導出できる機械の動力学的問題に対しモデルを立てて、運動方程式を導出できない
評価項目2実際の機械に対して導出した運動方程式から、固有振動数を計算できる導出した運動方程式から、固有振動数を計算できる導出した運動方程式から、固有振動数を計算できない
評価項目3実際の機械における動的特性を説明できる動的特性を説明できる動的特性を説明できない

学科の到達目標項目との関係

学科到達目標 1  機械工学に関する確かな基礎力を備えること。
学校教育目標 2 創造的で高度な実践的技術者の養成
JABEE 設計・企画・デザインする能力 D1 専門分野に関する工業技術を理解し、応用する能力

教育方法等

概要:
機械力学は、機械の運動あるいは動力学についての力学である。
授業の進め方・方法:
本講義では、動力学的問題のうち、主に振動を扱う。機械をモデル化して得られる1・2自由度系についてそれらの運動方程式・固有振動数の導出法、および、動的特性について学ぶ。また、演習によって実際の機械設計等に応用できる能力を身につける。
事前学習(予習):毎回の授業前までに、授業で行う内容と到達目標を考えて整理しておくこと
事後学習(復習):毎回の授業後に、授業で学んだことを振り返り、今後の授業・演習へ活かす方法を考えること。
注意点:
機械力学の主体は力学である。従って、物理・工業力学・数学をしっかりと身につけておくこと。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 自由度と運動方程式 自由度が異なる系の運動を理解できる。
2週 バネとダッシュポットの意味 弾性・粘性が機械に及ぼす影響を理解で
きる。
3週 一自由度不減衰系の自由振動 運動方程式・固有振動数を導出し,動的
特性を理解できる。
4週 演習 上記の項目を用いた応用問題を解くこと
ができる。
5週 一自由度減衰系の自由振動 運動方程式・固有振動数を導出できる。
6週 調和外力・変位による強制振動 運動方程式・固有振動数を導出できる。
7週 中間試験
8週 二自由度不減衰系の自由振動 運動方程式・固有振動数を導出し,動的
特性を理解できる。
4thQ
9週 二自由度減衰系の自由振動 運動方程式・固有振動数を導出し,動的
特性を理解できる。
10週 演習 上記の項目を用いた応用問題を解くこと
ができる。
11週 調和外力・変位による強制振動 運動方程式・固有振動数を導出し,動的
特性を理解できる。
12週 弦の振動 運動方程式・固有振動数を導出できる。
13週 棒の縦振動 運動方程式・固有振動数を導出できる。
14週 棒の横振動 運動方程式・固有振動数を導出できる。
15週 演習 上記の項目を用いた応用問題を解くこと
ができる。
16週 週 前期期末試験の返却

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

評価割合

試験レポート課題ノート態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合801010000100
基礎的能力801010000100
専門的能力0000000
分野横断的能力0000000