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
教育方法等
概要:
この科目は企業で実システムの振動解析を担当していた教員が、その経験を活かし、1自由度系ならびに2自由度系の時間および周波数応答、振動の応答倍率の低減 等について講義形式で授業を行うものである。
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。課題にも取り組むこと。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 7週 |
中間試験
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| 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。
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| 2ndQ |
| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 12週 |
弦の振動 |
運動方程式・固有振動数を導出できる。
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| 13週 |
棒の縦振動 |
運動方程式・固有振動数を導出できる。
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| 14週 |
棒の横振動 |
運動方程式・固有振動数を導出できる。
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| 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。
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| 16週 |
週 期末試験の返却 |
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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 | 応力とひずみを説明できる。 | 3 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 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 | |
| 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 | レポート | 課題 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |