振動工学

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	振動工学
科目番号	0227	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械システム工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	機械振動学（岩田，佐伯，小松崎・数理工学社）
担当教員	浅地 豊久

到達目標

１．調和外力による１自由度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．
２．調和変位による１自由度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．
３．2自由度系の自由振動を運動方程式で表し，固有振動数を計算できる．
４．ラグランジュの式を使って運動方程式を誘導できる．

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1	調和外力による１自由度系の強制振動を正しく理解し，振幅応答曲線を描くことができる．	調和外力による１自由度系の強制振動の基本を理解し，振幅の計算ができる．	調和変位による１自由度系の強制振動を理解できず，基本問題ができない．
評価項目2	調和変位による１自由度系の強制振動を正しく理解し，振幅応答曲線を描くことができる．	調和変位による１自由度系の強制振動の基本を理解し，振幅の計算ができる．	調和外力による１自由度系の強制振動を理解できず，基本問題ができない．
評価項目3	2自由度系の自由振動を正しく理解し，応用問題を解くことができる．	2自由度系の自由振動の基本を理解し，固有振動数および固有モードを求めることができる．	２自由度系の振動を理解できず，基本問題ができない．
評価項目4	ラグランジュの式を使って応用問題の運動方程式を誘導できる．	ラグランジュの式を使って，基礎的な問題の運動方程式を誘導できる．	ラグランジュの式を理解できず，運動方程式を誘導できない．

教育方法等

概要:

機械や構造物の高速化や軽量化に伴い，振動や動的制御が大きな問題となり，技術者にはダイナミックス（動力学）に対する能力が必要不可欠である．振動工学は機械力学を基礎として，振動や動的問題の解決に対する中心的知識を得る学問である．前半は機械力学の範囲の演習，後半は2自由度の振動の講義を行う．

授業の進め方・方法:

教員単独による講義

注意点:

機械力学では1自由度系の振動を中心に学習したが，振動工学ではこれを発展させ，2自由度系の自由振動・強制振動や多自由度系の振動までを扱う．振動学を理解するためには基本的概念の理解が大切である．そのためには，単に式を覚えたりすることだけではなく，演習問題を自分で考え，解いてみることが必要である．積極的に参考書などを活用して欲しい．
本科目は，機械力学を基本とする学問です．この科目を充分に理解しておくこと．
内容が理解できない場合や，疑問を感じたら質問してください．
授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	導入教育	授業概要の説明，微分方程式
		2週	演習（１）	力学の基礎
		3週	演習（２）	１自由度系の不減衰自由振動
		4週	演習（３）	１自由度系の減衰自由振動
		5週	1自由度系の振動（１）	１自由度系の不減衰強制振動
		6週	1自由度系の振動（２）	１自由度系の粘性減衰強制振動
		7週	1自由度系の振動（３）	１自由度系の変位による強制振動
		8週	1自由度系の振動（４）	ラプラス変換による振動解析
	2ndQ
		9週	2自由度系の振動（１）	ばね質量系自由振動
		10週	2自由度系の振動（２）	ねじり自由振動
		11週	2自由度系の振動（３）	車体系自由振動
		12週	2自由度系の振動（４）	強制振動
		13週	2自由度系の振動（５）	ラグランジュの式
		14週	演習（４）	8～13回の演習
		15週	期末試験
		16週	テスト解説

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	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。	3
				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。	3

評価割合

	試験	演習プリント	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	50	50	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	50	50	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0