機械力学

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 機械力学
科目番号 0099 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子制御工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 機械力学 実教出版
担当教員 岡本 峰基

到達目標

・振動現象の基本的な考え方を理解し、固有振動数や減衰の効果を説明できる。
・1自由度振動系の自由振動の応答を求めることが出来る。
・1自由振動系の強制振動の応答曲線を求めることが出来る。
・2自由度振動系の自由振動の応答を求めることが出来る。
・2自由振動系の強制振動の応答曲線を求めることが出来る。

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11自由度系の自由応答の式を導出でき、その式の意味を説明できる。1自由度系の自由応答の式を導出できる。1自由度系の自由応答の式を導出できない。
評価項目21自由度系の強制振動の応答曲線を求めることができ、その曲線の意味を説明できる。1自由度系の強制振動の応答曲線の意味を説明できる。1自由度系の強制振動の応答曲線が何を表しているのか理解できない。
評価項目32自由度系のシステムの固有振動数と振動モードを求めることができ、その意味を説明できる。2自由度系のシステムの固有振動数と振動モードを求めることができる。2自由度系のシステムの固有振動数と振動モードを求めることができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
機械力学は、主に、物体の運動に関して学ぶ科目である。特に、この科目で取り上げる振動現象は様々な分野で問題となっており、その原理を理解することが重要である。また、強制振動における応答曲線は、制御工学において周波数応答を学ぶ上で理解を助ける知識となるので、修得すること。
授業の進め方と授業内容・方法:
・授業方法は講義を中心とし、演習問題を出す。
・定期的に課題レポートを課すので、必ず提出すること。
注意点:
・微分方程式の知識が必要となるので、あらかじめ復習しておくこと。
・運動方程式は制御工学Ⅰ(4年生)を学ぶ上で必要な知識なので、必ず理解しておくこと。
・授業中は話をよく聞き、積極的に授業に参加すること。
・理解を深めるため、レポートの課題に積極的に取り組むこと。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
1週 振動の基礎 様々な振動現象が存在することを理解する。
2週 動力学の基礎 質点と剛体の運動方程式を立てることができる。
3週 振動系のモデル化 運動の自由度を理解し、振動系のモデル化ができる。
4週 1自由度振動系の自由振動 運動方程式をもとに、1自由度振動系の自由振動を求めることができる。
5週 1自由度振動系の強制振動(1) 1自由度振動系の振幅と位相の式を求めることができる
6週 1自由度振動系の強制振動(2) 1自由度振動系の振幅比と位相差の応答曲線を描くことができる。
7週 中間試験
8週 中間試験の内容に関する復習 中間試験で間違えたところを確認し、復習する。
9週 振動の絶縁 振動絶縁の考え方を理解し、その効果を計算によって求めることができる。
10週 2自由度系の振動(1) 2自由度系の固有角振動数と振動モードを求めることができる。
11週 2自由度系の振動(2) 並進と回転運動からなる2自由度系の固有角振動数と振動モードを求めることができる。
12週 2自由度系の振動(3) 2自由度系の振動の応答曲線を描くことができる。
13週 2自由度系の振動解析 モード解析の基本的な考え方を理解する。
14週 回転体の振動 合成の高い回転体のバランス調整に必要なつりあわせの問題を解くことができる。
15週 定期試験
16週 定期試験の復習 定期試験で間違えたところを確認し、復習する。

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70000300100
基礎的能力0000000
専門的能力70000300100
分野横断的能力0000000