到達目標
1. 調和振動について理解し,調和振動の合成ができる。
2. 1自由度系の自由振動について説明できる。
3. 1自由度系の固有振動数を計算できる。
4. 1自由度系の粘性減衰振動を計算できる。
5. 1自由度系の強制振動について理解できる。
6. 1自由度系の粘性減衰系強制振動を計算できる。
7. 1自由度系の不つりあいによる強制振動を計算できる。
8. 振動伝達と防振について理解できる。
9. 多自由度系の自由振動について理解し,自由振動を計算できる。
10. 多自由度系の強制振動について説明できる。
11. ラグランジュの方程式を理解できる。
12. 連続体の振動について理解できる。
13. はりの横振動を計算できる。
14. 回転体のつりあいを計算できる。
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 |
到達目標
項目1 | 調和振動について理解し,調和振動の合成ができ,調和振動について説明できる。 | 調和振動について理解し,調和振動の合成ができる。 | 調和振動について理解できない。 |
到達目標
項目2,3 | 1自由度系の自由振動について説明でき,固有振動数を計算でき,理解している。 | 1自由度系の自由振動について説明でき,固有振動数を計算できる。 | 1自由度系の自由振動について説明できない。 |
到達目標
項目4,5,6 | 1自由度系の粘性減衰振動,強制振動,年制限推計強制振動を計算でき,理解している。 | 1自由度系の粘性減衰振動,強制振動,年制限推計強制振動を計算できる。 | 1自由度系の粘性減衰振動,強制振動,年制限推計強制振動を計算できない。 |
到達目標
項目7 | 1自由度系の不つりあいによる強制振動を計算でき,理解している。 | 1自由度系の不つりあいによる強制振動を計算できる。 | 1自由度系の不つりあいによる強制振動を計算できない。 |
到達目標
項目8 | 振動伝達と防振について理解し,説明できる。 | 振動伝達と防振について理解できる。 | 振動伝達と防振について理解できない。 |
到達目標
項目9,10 | 多自由度系の自由振動について理解し,自由振動を計算でき,説明できる。 | 多自由度系の自由振動および強制振動について理解し,自由振動を計算できる。 | 多自由度系の自由振動について理解し,自由振動を計算できない。 |
到達目標
項目11 | ラグランジュの方程式を理解し,計算できる。 | ラグランジュの方程式を理解できる。 | ラグランジュの方程式を理解できない。 |
到達目標
項目12 | 連続体の振動について理解し,計算できる。 | 連続体の振動について理解できる。 | 連続体の振動について理解できない。 |
到達目標
項目13 | はりの横振動を計算でき,説明できる。 | はりの横振動を計算できる。 | はりの横振動を計算できない。 |
到達目標
項目14 | 回転体のつりあいを計算でき,説明できる。 | 回転体のつりあいを計算できる。 | 回転体のつりあいを計算できない。 |
学科の到達目標項目との関係
本科学習目標 1
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本科学習目標 2
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創造工学プログラム A1
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創造工学プログラム B1専門(機械工学)
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教育方法等
概要:
機械力学は主に機械の振動を解析する学問であり,1自由度系と2自由度系の振動をはじめ,連続体の振動,回転機械のつりあいなどについて学習する。この授業では,技術者に必要な専門知識と基礎学力を身につけるとともに,実際の振動現象における解析手法や問題解決の過程を学ぶ。
授業の進め方・方法:
【事前事後学習など】
理解を深めるため,適宜演習課題を与える。
【関連科目】工業力学,機構学,材料力学
【MCC対応】Ⅴ-A-3力学
注意点:
関数電卓を持参すること。
【評価方法・評価基準】
定期試験(年4回)を実施する。
各定期試験において60点未満を取得した場合には,学習に用いたノート等を速やかに提出することで,60点を上限として加点することがある。
前期末,学年末ともに:中間試験(40%),期末試験(40%),演習課題(20%)
成績の評価基準として60点以上を合格とする。
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 |
機械力学概説 |
振動の種類および調和振動を説明できる。
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2週 |
振動の基礎-調和振動とその合成 |
振動の種類および調和振動を説明できる。
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3週 |
1自由度系の自由振動(1)不減衰系-運動方程式 |
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。
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4週 |
1自由度系の自由振動(2)不減衰系-エネルギ法 |
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。
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5週 |
1自由度系の自由振動(3)粘性減衰系 |
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。
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6週 |
1自由度系の自由振動(4)クーロン減衰系 |
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。
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7週 |
1自由度系の強制振動(1)不減衰系と粘性減衰系 |
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。
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8週 |
1自由度系の強制振動(2)粘性減衰系 |
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。
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2ndQ |
9週 |
1自由度系の強制振動(3)不つりあい外力による強制振動 |
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。
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10週 |
1自由度系の強制振動(4)変位による強制振動 |
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。
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11週 |
1自由度系の強制振動(5)振動伝達と防振 |
振動伝達と防振について説明できる。
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12週 |
2自由度系の振動(1)ばね質量系の自由振動 |
2自由度系の振動について説明できる。
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13週 |
2自由度系の振動(2)ねじり系の自由振動 |
2自由度系のねじり振動について説明できる。
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14週 |
2自由度系の振動(3)強制振動 |
2自由度系の強制振動について説明できる。
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15週 |
前期復習 |
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
2自由度系の振動(4)ラグランジュの方程式 |
仮想仕事の原理およびダランベールの原理を理解できる。
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2週 |
2自由度系の振動(5)ラグランジュの方程式 |
2自由度系の振動をラグランジュの方程式で計算できる。
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3週 |
多自由度系の振動(1)固有モード |
多自由度系の固有モードと固有モードの直交性を説明できる。
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4週 |
多自由度系の振動(2)自由振動 |
多自由度系の自由振動を固有モードを用いて説明できる。
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5週 |
多自由度系の振動(3)強制振動 |
多自由度系の強制振動を固有モードを用いて説明できる。
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6週 |
多自由度系の振動について復習 |
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7週 |
連続体の振動(1)連続体の振動について |
連続体の振動について説明できる。
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8週 |
連続体の振動(2)弦の振動 |
弦の振動を計算できる。
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4thQ |
9週 |
連続体の振動(3)棒の縦振動 |
棒の縦振動を計算できる。
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10週 |
連続体の振動(4)はりの横振動-運動方程式 |
はりの横振動を運動方程式から計算できる。
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11週 |
連続体の振動について復習 |
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12週 |
危険速度 |
弾性ロータの危険速度を理解できる。
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13週 |
回転機械のつりあい(1)不つりあいとつりあいの条件 |
不つりあいとつりあいの条件を理解できる。
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14週 |
回転機械のつりあい(2)つりあわせ |
つりあわせを理解できる。
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15週 |
後期復習 |
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 機械設計 | 軸の強度、変形、危険速度を計算できる。 | 4 | |
力学 | 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 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |