概要:
ものづくりを実践する上で、機械工学における各分野の基礎および応用を理解することが必須である。本授業では、授業計画に挙げる各項目を重点的に学習する。
授業の進め方・方法:
授業は講義形式を主とし、上記の各学問領域を専門とする教員が担当する。適宜例題や演習を行い、理解を深める。
注意点:
物理の力学、数学の微分積分の基礎知識を理解し、復習しておくこと。
関数電卓を必ず持参すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
熱機関およびカルノーサイクル |
熱機関の基礎を理解し、カルノーサイクルの計算および説明ができる。
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| 2週 |
冷凍機およびヒートポンプ |
冷凍サイクルの基礎を理解し、計算および説明ができる。
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| 3週 |
蒸気動力サイクル |
ランキンサイクルの基礎を理解し、計算および説明ができる。
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| 4週 |
空気調和 |
空気調和の基礎を理解し、湿り蒸気線図を使った計算および説明ができる。
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| 5週 |
1自由度の減衰・非減衰振動 |
減衰・非減衰系の1自由度振動を運動方程式で表し、系の運動を理解できる。
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| 6週 |
1自由度の強制・過渡振動 |
1自由度の強制・過渡振動 1自由度の強制及び過渡振動を運動方程式で表し、系の運動を理解できる。
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| 7週 |
2自由度の自由・強制振動 |
2自由度の自由及び強制振動を運動方程式で表し、系の運動を理解できる。
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| 8週 |
カスティリアノの定理 |
カスチリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに応用できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
マトリックス法 |
マトリックス法による構造解析を理解し，トラスの問題などに応用できる．
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| 10週 |
機械工作法 機械加工の概要 |
機械加工の概要を理解し、説明ができる。
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| 11週 |
機械工作法 切削機構、切りくず、構成刃先 |
切削機構 、切りくず、構成刃先 を理解し説明ができる。
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| 12週 |
機械工作法 切削抵抗 |
切削抵抗を理解し、計算し、説明ができる。
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| 13週 |
機械工作法 フライス加工 |
フライス加工を理解し、計算および説明ができる。
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| 14週 |
機械工作法 研削加工、研削理論、研削砥石 |
研削理論、研削砥石 を理解し、説明ができる。
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| 15週 |
学習のまとめ |
学習をまとめ、レポートに整理する。
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| 16週 |
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| 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 | すべり摩擦の意味を理解し、摩擦力と摩擦係数の関係を説明できる。 | 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 | |
| 熱流体 | 流体の定義と力学的な取り扱い方を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 流体の性質を表す各種物理量の定義と単位を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 絶対圧力およびゲージ圧力を説明できる。 | 4 | |
| パスカルの原理を説明できる。 | 4 | |
| 液柱計やマノメーターを用いた圧力計測について問題を解くことができる。 | 4 | |
| 定常流と非定常流の違いを説明できる。 | 4 | |
| 流線と流管の定義を説明できる。 | 4 | |
| 連続の式を理解し、諸問題の流速と流量を計算できる。 | 4 | |
| オイラーの運動方程式を説明できる。 | 4 | |
| ベルヌーイの式を理解し、流体の諸問題に適用できる。 | 4 | |
| 運動量の法則を理解し、流体が物体に及ぼす力を計算できる。 | 4 | |
| 層流と乱流の違いを説明できる。 | 3 | |
| レイノルズ数と臨界レイノルズ数を理解し、流れの状態に適用できる。 | 3 | |
| ダルシー・ワイスバッハの式を用いて管摩擦損失を計算できる。 | 3 | |
| ムーディー線図を用いて管摩擦係数を求めることができる。 | 3 | |
| 熱力学で用いられる各種物理量の定義と単位を説明できる。 | 4 | |
| 閉じた系と開いた系、系の平衡、状態量などの意味を説明できる。 | 4 | |
| 熱力学の第一法則を説明できる。 | 4 | |
| 閉じた系と開いた系について、エネルギー式を用いて、熱、仕事、内部エネルギー、エンタルピーを計算できる。 | 4 | |
| 閉じた系および開いた系が外界にする仕事をp-V線図で説明できる。 | 4 | |
| 理想気体の圧力、体積、温度の関係を、状態方程式を用いて説明できる。 | 4 | |
| 定積比熱、定圧比熱、比熱比および気体定数の相互関係を説明できる。 | 4 | |
| 内部エネルギーやエンタルピーの変化量と温度の関係を説明できる。 | 4 | |
| 等圧変化、等積変化、等温変化、断熱変化、ポリトロープ変化の意味を理解し、状態量、熱、仕事を計算できる。 | 4 | |
| 熱力学の第二法則を説明できる。 | 4 | |
| サイクルの意味を理解し、熱機関の熱効率を計算できる。 | 4 | |
| カルノーサイクルの状態変化を理解し、熱効率を計算できる。 | 4 | |
| エントロピーの定義を理解し、可逆変化および不可逆変化におけるエントロピーの変化を説明できる。 | 4 | |
| サイクルをT-s線図で表現できる。 | 4 | |