到達目標
・単振り子の微分方程式が立てられ，エネルギーの観点からも振動を理解出来る
・相平面上に各種振動を描ける
・単振り子の微分方程式を線形近似して解ける
・ＭＫ系，ＭＣＫ系の自由振動を解析できる
・ＭＫ系，ＭＣＫ系の調和励振を解析できる
・フーリエ級数の考え方が理解出来，振動解析のツールとして用いることができる
・インパルス，ステップ関数のフーリエ変換により，系の応答を調べることが出来る
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 |
| 単振り子の微分方程式が立てられる | | | |
| ＭＣＫ系の調和振動の解析ができる | | | |
| フーリエ変換，ラプラス変換が系に適用できる | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
｢振動｣は現象としては良く知られていてもその数学的取扱いはむずかしい．しかしながら振動現象は様々な分野に現われ，各専門科目を学ぶ上においてもまた実務上においてもその取扱いに慣れておくことは重要である．
本授業では振動現象の取扱い方を具体例やシミュレーションを用いながら直感的に体得できるようにする．
授業の進め方・方法:
講義
注意点:
通常の振動論と異なり，一般にはむずかしいとされる非線形振動から入ります．ただしこれらは通常身のまわりで経験する現象が多く，シミュレーションでは容易にとりあつかえるものです．そのため，力学，制御，回路などの基礎の他に，基本的なシミュレーション技法の知識があると有利です．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
単振り子の解析と振動エネルギー |
期末試験の解答，アンケート
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| 2週 |
相平面，自励・パラメータ振動 |
相平面上での振動の表し方と楽器とプランコなどの例で現象を考える
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| 3週 |
線形近似 |
ＭＣＫモデルとアンプの話を通して線形近似の考え方を学ぶ
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| 4週 |
数学的予備知識，演算子法 |
微分方程式の常識事項の復習・整理，畳み込みとラプラス変換について
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| 5週 |
自由振動 |
ＭＫ系の自由振動を解析
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| 6週 |
自由振動 |
ＭＣＫ系の自由振動を解析
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| 7週 |
調和励振 |
ＭＫ系の調和励振を解析
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| 8週 |
調和励振 |
ＭＣＫ系の調和励振を解析
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| 4thQ |
| 9週 |
周期的励振 |
振動解析のツールとしてのフーリエ級数とその考え方について
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| 10週 |
周期的励振 |
非調和な励振を解析
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| 11週 |
過渡応答 |
振動解析のツールとしてのフーリエ変換とインパルス，ステップ関数
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| 12週 |
過渡応答 |
系の応答を調べる
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| 13週 |
波動 |
弦の固有振動について
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| 14週 |
波動 |
棒，膜や板などの固有振動について
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| 15週 |
期末試験の解答，アンケート |
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| 16週 |
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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 |
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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 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 |